Kritik am aktuellen Strommarkt, Widersprüchlichkeit und Perspektiven für erneuerbare Energien

[SebastianL]

Guten Tag,

Ich wollte einen langen Artikel über den europäischen Strommarkt schreiben, seinen Mangel an Kohärenz in Bezug auf erneuerbare Energien, insbesondere über das Fehlen eines Wirtschaftsmodells für die Energiespeicherung, das absolut notwendig ist, wenn wir es mit erneuerbaren Energien ernst meinen!
Ich habe daher einen Vorschlag für einen Status „virtuell verteilte Batterie“ vorgelegt und erklärt, was sich ändern würde.
Um einen konkreten und angewandten Fall aufzuzeigen, habe ich eine technische Perspektive der thermischen Massenspeicherung um einen neu zu bauenden Nuklearkomplex herum enthüllt, um zu zeigen, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass dies die Zukunft der Tochtergesellschaft ist.

Wenn ich von Atomkraft spreche, dann nur, weil sie in der Lage ist, eine ultraeffiziente Batterie für ENRs herzustellen.
Dies liegt im Wesentlichen daran, dass ein Kernkraftwerk einen schlechten Primärenergiewirkungsgrad von 34 % hat, der mit einem durch erneuerbare Energien beheizten Wärmespeicher stark verbessert werden kann, also dank einer Erhöhung des Primärwirkungsgrades durch eine Erhöhung der Temperatur der heißen Quelle können wir alle ENRs wiederherstellen, die in die Heizung des Speichers eingespritzt wurden, was wirklich nicht trivial ist!

Dies ist eine wichtige Überlegung, schnell, bevor die neuen Nuklearstandorte beginnen!
Sicherheit ist entscheidend für den Ausbau erneuerbarer Energien, aber auch für die Wirtschaftlichkeit der Kernenergie


Nachteil, es ist sehr technisch, sicherlich langweilig zu lesen und außerdem schreibe ich schlecht. Ich habe kein Abitur gemacht, also liegt es an Ihnen, zu sehen, auf jeden Fall gibt es etwas, das mehr als einen mit meiner Vision des energetischen Übergangs überraschen kann!

https://medium.com/@nonoceb/paradoxe-du-marché-de-lelectricité-europeen-b8c2eceb0dfb

Der Artikel kann noch modifiziert werden, um unter anderem eine physikalisch und wirtschaftlich realistische Perspektive zu haben.
Trotzdem glaube ich, dass es technisch stabil ist und sich nicht grundlegend bewegen wird.

Viel Spaß beim Lesen!
Sebastien

[sicetaitsimple]

Wenn ich von Atomkraft spreche, dann nur, weil sie in der Lage ist, eine ultraeffiziente Batterie für ENRs herzustellen. 
Sebastien

Mein Gott!
Ich habe Ihren Artikel gelesen.
Abgesehen davon, dass es technisch unmöglich ist, eine Turbine in einem solchen Temperaturbereich zu betreiben, haben Sie gerade das Speichervolumen berechnet, das erforderlich wäre, um von einer Leistung von 1000 MW (reine Kernenergie) auf eine Leistung von 1600 MW (Kernenergie + Speicher) zu kommen? , das 24/24? Welcher Speicher würde mit erneuerbarem Strom beheizt, um dann mit einer Ausbeute von 30 bis 40 % wieder verstromt zu werden? Mit welchem ​​regenerativen Strom, wann produziert?

Nun ... ich glaube, Sie träumen, und Sie wissen nicht viel darüber. Verzeihung.

[SebastianL]

Hallo sicetaitsisimple

Vielen Dank erst einmal für Ihr Interesse, wir gehen direkt auf die normalerweise trennenden Themen ein und es ist technisch kompliziert.

Bezüglich der erreichbaren Dampftemperatur in heißen Quellen habe ich einen ziemlich realistischen Wert von 500°C gewählt, einige Dampfturbinen für Kohlekraftwerke arbeiten bei 550°C. Tatsächlich kommt die Begrenzung der Temperatur im Wesentlichen von der Fähigkeit, das von der Turbine verwendete Metall nicht zu oxidieren, und betrifft nur die Hochdruckstufe.
Für die Niederdruckstufen ergibt sich die Begrenzung aus der Zentrifugalkraft an den letzten Expansionsschaufeln mit sehr niedrigem Druck. Wir sind sogar von der Turbine mit 3000 U / min auf 1500 U / min gegangen, um diese Grenze trotz der gestiegenen Kosten für die Herstellung des Wechselstromgenerators zu erreichen, der schwerer und teurer ist als die 3000rpm-Version.

Wir sprechen hier sogar von einer Wasserdampfturbine bei 610°C https://www.tlv.com/global/FR/steam-the ... steam.html

In Bezug auf das Volumen der thermischen Speicherung, ja, die Berechnung wurde durchgeführt, liegt die Größenordnung bei zehn GWh kurzfristig 24H-48H, es gibt keinen Unterschied zwischen einer ENR-Stromzufuhr oder einer Stromzufuhr nuklearen Ursprungs. Dies ermöglicht auch eine massive Leistungsbegrenzung des Kernkraftwerks in Situationen, in denen die erneuerbare Energie den Bedarf übersteigt.
Offensichtlich ist die Speicherentladung nicht 24 Stunden am Tag, es gibt Ladephasen und Entladephasen, aber das Geniale ist, dass es technisch möglich ist, den gesamten gespeicherten Strom durch eine Verbesserung des Wirkungsgrads während der Entladung wiederherzustellen, die wir in dieser Phase verwenden Kernthermie besser und das kompensiert die Verluste des Dampfkreislaufs des Lagerabbaus... Das muss man sich genau anschauen, ich weiß, es ist kompliziert

[Obamot]

Hallo und willkommen Sebastian,

Nehmen Sie die vernichtenden Reaktionen einiger Mitglieder (die hier dafür bekannt sind und oft als Sahne gelten) nicht übel und danke Ihnen, dass Sie das Spiel der Konfrontation von Ideen durch Ihren originellen Ansatz und seinen erfinderischen Aspekt akzeptiert haben.

Wenn wir Ihre Idee gut verstehen und erweitern, warum nicht Wärmespeicher installieren, um z. neue Art von Kläranlagen – d. h. gepumpte Energieübertragungsstationen (in diesem Fall Wärmepumpen in Schwachlastzeiten) und angrenzend an die Kraftwerke mit zusätzlichen dedizierten Turbinen, und würden es eindeutig ermöglichen, ihre Reaktionskapazität zu erhöhen (oder sogar zu verdoppeln?). zur Auslastung des Netzes und damit zur Erhöhung der Produktionsflotte erneuerbarer Energien ... (anteilig)

Für Berechnungen wird das Optimum gefunden! Was macht es aus! Aber die Idee ist sehr gut, dank der Nähe zu einer Wärmequelle verstehen wir sofort warum ... Und warum nicht die geothermische Speicherung in die gleiche Perspektive einbeziehen?

Man fragt sich sogar, warum die Idee nicht schon konkretisiert wird? Vielleicht wegen des historischen Gegensatzes zwischen Atomkraft und EnR ...?

[SebastianL]

Ich habe gerade den elektrischen Wirkungsgrad der thermischen Speicherrückgewinnung genauer berechnet, er beträgt 88.6%

Ab Sattdampf 70bar 285.80°c 
Spezifische Enthalpie von flüssigem Wasser 1267.48 kj/kg 
Spezifische Dampfenthalpie 2773.51 kj/kg 
Latente Verdampfungswärme 1506.03 kj 
Spezifische Wärme 5.0348 kj/kg
Dampf bei 70 bar und 500 °C hat eine Enthalpie von 3411.4 kj/kg, also müssen wir 638 kj/kg von insgesamt 3411 kj/kg = 18.7 % überhitzte Wärme hinzufügen.
Primärleistung für 1 GW bei n=34 % = 2.94 GW
Primärleistung für 1.6 GW bei n=44.2 % = 3.62 GW
Überhitzungsleistung 3.62 GW x 18.7 % = 0.677 GW
Reaktorleistung 3.62 GW x 81.3 % = 2.94 GW
Wir haben also einen Gesamtwirkungsgrad der thermischen Entladung (ohne dissipative Verluste des HT-Speichers) gegenüber Strom von 600 MW/677 MW = 88.6 %
Wenn dies der Fall ist, ist es sogar noch besser, da dank wirklich trockenem Dampf zu Beginn des Zyklus weniger Abstich zu recyceln ist.

[SebastianL]

Wenn wir die Volumenzunahme des überhitzten Dampfs bei 70 bar mit PV = nRT berechnen, ist das ein Verhältnis von 773 K/558 K oder 38.5 % mehr verfügbare Arbeit an der Turbine, indem 18.7 % der überhitzten Energie eingespeist werden.
Wir wissen auch, dass der tatsächliche Wirkungsgrad der Dampfturbine bei 34 °C 285 % beträgt, aber es ist schwierig, den Wirkungsgrad bei 500 °C Überhitzung genau abzuschätzen.

Wir können das Verhältnis der Carnot-Ausbeuten an den 2 heißen Temperaturpunkten berechnen:
1-323/558=42 %
1-323/773=58 %
Das ist ein Wirkungsgradsteigerungsverhältnis von 38 %, ein Wert, der der Volumenzunahme von Dampf in perfektem Gas entspricht. Logik.
Wir können dann die neue Rendite grob auf 0.34 x 1.38 = 46.9 % schätzen und die Bilanz wiederholen:

Primärleistung für 1.6 GW elektrisch bei n = 46.9 % = 3.426 GW
Überhitzungsleistung 3.426 GW x 18.7 % = 0.64 GW
Reaktorleistung 3.426 GW x 81.3 % = 2.785 GW

Wenn wir also vorher 640 MW in den thermischen Speicher eingespeist haben, gewinnen wir 600 MW zurück, also eine Speichereffizienz von 93.75 %, das ist Puh

[sicetaitsimple]

Von der Turbine mit variabler Geometrie.....

Wenn ich das richtig verstanden habe, wird die Turbine verwendet:
- bei 70 bar und 286 °C für 1000 MW im „Nur-Nuklear“-Modus
- bei 70 bar und 500 °C für 1600 MW im Modus "Nuklear + Lagerabbau".
Welches Szenario? Sagen wir 90 % der Zeit allein im Nuklearmodus und 10 % der Zeit für den Rest?

Was falsch ist, ist, dass die Turbine und der Rest des Wasser-Dampf-Kreislaufs für die höchsten Bedingungen dimensioniert werden müssen, dh 500 °C und 1600 MW.
Wenn Sie ihm also Dampf bei 70 bar 286 ° C schicken, wird die Turbine völlig falsch angepasst und arbeitet mit schlechtem Wirkungsgrad (im Vergleich zu den 34 % Zykluseffizienz, die Sie für eine Turbine erwähnen, die an Werte von 70 bar 286 ° VS angepasst ist). Dies nur unter dem thermodynamischen Aspekt, es müsste auf Dauer noch funktionieren.
Signifikante Verschlechterung in 90 % der Fälle, in 10 % der Fälle wird es etwas besser sein.
Außer die 1600-MW-Turbine mit variabler Geometrie zu erfinden....

[Obamot]

Habe ich nicht bescheiden eine dedizierte Turbine vorgeschlagen?
Ist es so schwer, konstruktiv/erfinderisch/positiv zu argumentieren, Technik zu machen „Im Dienst von Ideen und Zielen“ (soweit die eigenen Grenzen selbstverständlich sind) und kein bisschen systematisch gegen sie?

[sicetaitsimple]

Habe ich nicht bescheiden eine dedizierte Turbine vorgeschlagen?

Bah, bescheiden, wenn Sie auf eine dedizierte Turbine gehen, greifen Sie auf den klassischen Wirkungsgrad eines Wasser-Dampf-Kreislaufs bei ziemlich normaler Temperatur/Druck zurück, sagen wir zwischen 35 und 40 % Wirkungsgrad.
Aber wie Sie ein wenig oben richtig gesagt haben, ist die eigentliche Frage "Man fragt sich sogar, warum die Idee nicht schon konkretisiert wird? "
Es ist ein Mysterium....

[Obamot]

Nun ja, das Speichern von Energie durch Phasenverschiebung in Form von Wärme ist erledigt und es funktioniert!

Sie werden uns nicht zu einem weiteren Syllogismus zwingen!
[wenn sie tat es nicht "So ist es gut DAS]:"
(bla bla bla)

Sie beantworten nicht das Ende meines Beitrags, da Sie sich KEINE Mühe geben, KONSTRUKTIV zu sein (ich habe auch vorgeschlagen, es mit Erdwärme zu koppeln * und es existiert unter dem CCF-Konzept => Wärme-Kraft-Kopplung => erzeugt gleichzeitig Wärme und Strom. Daher muss das Konzept der Kraft-Wärme-Kopplung erst dann erweitert / angepasst werden, wenn sie darüber nachgedacht haben ...
(auch wenn es nicht genau das ist, was wir bis dahin dachten) Ich begrüße die von Sébastien zum Ausdruck gebrachte „erfinderische Anstrengung“.


*) Was weißt du? Vielleicht haben Designer in Zeiten des Überflusses nicht daran gedacht oder aus Kostengründen. Während heute im verfügbaren Energiemix andere Lösungen gefunden werden müssen?