Wie und wieviel Energie speichern ?

[immernoch_ratlos]

Wie und wieviel Energie speichern - verlängert - auch warum....

Scheinbar naheliegend in "Zellen aus Lithium-Eisenphosphat" wie das die Chinesen (in Shenzhen in der Nähe von Hongkong) getan haben.

Gleich doppelt so groß wie "wir" im brandenburgischen Feldheim ( SZ - Mit eigener Energie ZON - Das autarke Dorf )

Gern auch ~ viermal größer als der Größter Batteriespeicher Europas geht in Schwerin 2014 ans Netz

Derartige Speicher können in Sekunden die Frequenz stabilisieren, was selbst bei "schnellen" Gasturbinenkraftwerken Minuten dauert.

Das geht durchaus auch mit kleinen dezentral angeordneten privaten "netzdienlichen" Speichern. Als Cluster (Smart Grids) zusammengeschaltet und bereits heute von speziellen Betreibern gesteuert, kann so private Investition durchaus leisten was da immer wieder laienhaft als "nicht vorhanden" bezeichnet wird.

Als "Alternative" können ja weiter Braunkohlenkraftwerke ökonomisch nutzlose Überkapazitäten ins Netz pumpen -

Am vorletzten Sonntag, dem 8. Mai, verzeichnete die Europäische Strombörse in Leipzig Negativpreise für Strom am deutschen Spotmarkt. In der Spitze zahlten Kraftwerksbetreiber 24 Cent pro Kilowattstunde, um ihre Energie überhaupt ins Netz „entsorgen“ zu dürfen. Längst kein Einzelfall mehr: Laut einer Infografik von Spiegel Online verzeichnete die Statistik im vergangenen Jahr ganze 25 Tage mit negativen Börsenstrompreisen.

Nun die Chinesen s. Link oben "kleckern" nicht nur und bleiben nicht mit "32 einzelne Lithium-Eisenphosphat-Akkus aus 60.000 Zellen aus Lithium-Eisenphospat - mit 20 Megawatt Wechselrichterleistung bei 40 Megawattstunden (MWh) Kapazität" weil gegenüber den dt. "Bemühungen" schon groß, darauf einfach untätig sitzen :

Die riesige Batterie besteht aus knapp 60.000 robusten Lithium-Eisenphosphat-Zellen mit je 230 Ampèrestunden Kapazität. Der Verbund lässt sich mit der Speicherfähigkeit von etwa einer halben Million Laptop-Batterien oder 2000 Elektroautos vergleichen, so der deutsche BYD-Partner Fenecon in Deggendorf.

BYD realisierte das Projekt zum Bau des weltgrößten, kommerziellen Energiespeichers in Rekordzeit. Ganze neun Monate vergingen zwischen Baubeginn und dem Start der Inbetriebnahme. Die Rekorde wollen die Chinesen sich nicht nehmen lassen. Derzeit prüft BYD drei Standorte für ein 1000 MW / 200 MWh Speicherkraftwerk.

BYD kooperiert mit Daimler beim Elektroauto Denza

Das Kürzel BYD steht für „Build your Dreams“. Das Unternehmen hat sich den ersten Traum selbst erfüllt. 1995 wurde es gegründet. Anfangs war es im Bereich Informationstechnik aktiv. Heute betätigt sich der Spezialist für IT und grüne Energie auch als Autobauer. Gemeinsam mit Daimler hat er das Elektroauto Denza entwickelt. Doch Strom, so sagte sich das Management des Unternehmens, das mittlerweile 150.000 Mitarbeiter hat, ist nicht alles. Deshalb baut es auch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

[watisdatdenn?]

hört sich interessant an. was hat das die chinesen gekostet?

[Adam Smith]

In der Nähe von Mainz gibt es eine Demonstrationsanlage für eine Umwandlung von Windkraftenergie in Wasserstoff die 17 Millionen Euro gekostet hat.

[Cat with a whip]

Wieviel Lithium wird dafür benötigt?

[immernoch_ratlos]

Die Anlage in China hat eine Leistung von 20 Megawatt, ist also doppelt so groß wie der deutsche Rekordhalter im brandenburgischen Feldheim, der Anfang 2015 in Betrieb gehen soll. Die chinesische Batterie kann 40 Megawattstunden Strom speichern.

BYD entschied sich für Lithium-Eisenphosphat-Akkus, die zu den leistungsfähigsten Batterien aus der Lithium-Ionen-Familie gehört. Die Installation der Batterien dauerte gerade mal drei Monate. Über die Höhe der Investitionskosten schweigen die Partner. Zum Vergleich: Ein Akku mit fünf Megawatt Leistung, der kürzlich in Schwerin ans Netz ging, kostete sechs Millionen Euro.

"was hat das die chinesen gekostet?" Geschätzte Kosten 4 x sechs Millionen Euro ~25 Millionen € "vermutlich aber mehr"


Ja Adam Smith, das nennt sich allgemein "Power to Gas" [PtG] oder auch "EE-Gas", "Windgas", "Solargas".

Meine "Kristallkugel" ist da noch etwas undurchsichtig, aber die Idee Gleichstrom zur "Aufspaltung" von Wasser in Wasserstoff und "Abfall" Sauerstoff (Wasserstoffelektrolyse) ist nicht neu und statt elektrische Energie teuer und verlustbehaftet über unerwünschte Hochspannungstrassen durch die Welt zu schicken, kann man auch das bereits vorhanden dt. Gasnetz sowohl als "Speicher" und oder als Transportweg nutzen. Der Inhalt des dt. Gasnetzes plus der Kavernenspeicher enthält erstaunliche Energiemengen. Diese sollen etwa das Volumen besitzen, welches den gesamten dt. Energiebedarf für etwa 60 Tage darstellt. Sicher, "total Entleeren" ist nicht möglich, aber als Pufferspeicher ist das durchaus eine realistische Vorstellung.

Bislang wird dieses "Netz" ständig mit Erdgas "nachgefüllt". Heute geht der Vergleich z.B. russisches Erdgas zu "synt. Erdgas" zu Ungunsten von PtG aus. Dieses ist ca. achtfach teurer, als das russische Erdgas. Jedenfalls solange es davon noch genügend zu kaufen gibt.

Nur, wenn der gesamte Prozess, also auch die "Abfallwärme" genutzt wird, ist diese Technologie schon heute "akzeptabel".

Doch es gibt für synthetisches Wasserstoffgas bzw. synthetisches Methan auch andere Anwendungen welche vorteilhafter, als das Ausgangsprodukt el. Strom Verwendung finden kann. Vermutlich (ich denke ganz sicher !) müssen wir sowieso überall die (falsche) Vorstellung Probleme mit nur einer Lösung zu begegnen, aufgeben - möglichst rechtzeitig.

Leider ist Wasserstoffgas ein recht kompliziertes Medium um es gefahrlos lagerfähig zu machen, bedarf es erprobter Technologie. YouTube ist voll mit Anwendungen, welche "drucklos", also ohne "Zwischenlagerung" Wasserstoffgas nutzbar macht.

1 Nm³ (Normkubikmeter) Wasserstoffgas hat einen Heizwert von 3,00 bis 3,54 kWh entspricht ~33,33 kWh/kg

Rohöl ~11,6 kWh/kg, Diesel ~11,9 kWh/kg, Benzin ~12,0 kWh/kg, Propangas ~12,88 kWh/kg

Wer einen einen entsprechend großen und sehr gut gedämmten WW-Speicher zur Verfügung hat, kann den sicher auf unterschiedlichen "Wegen" mit "warmem Wasser" füllen. Statt also "unerwünschten Strom" ins Netz einzuleiten, "einfach" Wärme draus machen. Wer keine PV hat kann das auch gleich "thermisch" einsammeln.

Es geht wohl auch "professioneller" und auf niedrigerem Niveau : EXYTRON SmartEnergyTechnology®

Was die Menge Lithium ? - die notwendige Energie ? usw. angeht, in einer "endlichen Welt" ist alles endlich. Womöglich sickert diese Tatsache ganz langsam in alle Köpfe ein ? Es ist längst höchste Zeit darüber intensiv nachzudenken...

[Cat with a whip]

Wieviel Lithium brauchts denn jetzt alleine für die BRD?

[Ebiker]

(18 May 2016, 06:59)

In der Nähe von Mainz gibt es eine Demonstrationsanlage für eine Umwandlung von Windkraftenergie in Wasserstoff die 17 Millionen Euro gekostet hat.

Und dort wird dank horrender Subventionen aus teurem Wind- oder Solarstrom noch viel teureres Gas hergestellt. Aber der deutsche Michel zahlt ja gerne .

[H2O]

(20 May 2016, 21:11)

Wieviel Lithium brauchts denn jetzt alleine für die BRD?

Haben Sie denn eine Vorstellung, wieviel Gramm Lithium für eine Batteriezelle für X Joule benötigt wird? Dann könnte ich Ihnen mit einer Überschlagsrechnung helfen, die ich am Speichervermögen der heutigen Gaskavernen entlang überlegen würde..

Ich konnte in wiki dazu nichts Brauchbares finden.

[H2O]

(20 May 2016, 21:57)

Und dort wird dank horrender Subventionen aus teurem Wind- oder Solarstrom noch viel teureres Gas hergestellt. Aber der deutsche Michel zahlt ja gerne .

Das ist aus meiner Sicht aber arg engstirnig überlegt! Mit solchen Prototyp-Anlagen werden Erfahrungen gesammelt. Eine niederschmetternde Erfahrung könnte sein: Das läßt sich als industrielle Lösung auf Dauer und in großem Stile wirtschaftlich nicht vertreten. Oder: Hier ist eine Möglichkeit, die man noch verbessern könnte, und dann haben wir's geschafft!

[Ebiker]

(20 May 2016, 22:04)

Mit solchen Prototyp-Anlagen werden Erfahrungen gesammelt. Eine niederschmetternde Erfahrung könnte sein: Das läßt sich als industrielle Lösung auf Dauer und in großem Stile wirtschaftlich nicht vertreten.

Diese Erfahrung gibt es doch bereits, sie wird nur beharrlich ignoriert, stattdessen noch mehr und immer noch mehr Milliarden im EEG- Grab versenkt, frei nach der Devise

Hier ist eine Möglichkeit, die man noch verbessern könnte, und dann haben wir's geschafft!

Ich kenn mich mit Lithiumakkus aus, die sind so teuer, da kann man nicht wirtschaftlich Strom mit speichern.

[H2O]

(20 May 2016, 22:15)

Diese Erfahrung gibt es doch bereits, sie wird nur beharrlich ignoriert, stattdessen noch mehr und immer noch mehr Milliarden im EEG- Grab versenkt, frei nach der Devise



Ich kenn mich mit Lithiumakkus aus, die sind so teuer, da kann man nicht wirtschaftlich Strom mit speichern.

Mit solchen Aussagen wäre ich deutlich vorsichtiger; immerhin versuchen einige wesentliche Mitspieler das nämlich, wie man vor Tagen der Presse entnehmen konnte.

[H2O]

(20 May 2016, 21:11)

Wieviel Lithium brauchts denn jetzt alleine für die BRD?

Der Jahresbedarf Deutschlands an elektrischer Energie beträgt etwa 600 Mrd kWh:

https://de.wikipedia.org/wiki/Bedarf_an ... er_Energie

Eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie braucht ~100 g Lithium für gespeicherte 1 kWh.

https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-E ... kkumulator

Damit könnte man den Lithiumbedarf für eine Pufferbatterie abschätzen. Nimmt man an, daß man einen Puffer für 3 volle Tage vorhalten müßte, dann wären ~ 1% des Jahresbedarfs an elektrischer Energie zu puffern, also 6 Mrd kWh.

Mit dem Lithiumbedarf je kWh von 0,1 kg Lithium/kWh ergeben sich 600 Mio kg Lithium, oder 0,6 Mio t Lithium.

Vielleicht sind 3 Tage Puffervermögen viel zu üppig abgeschätzt, weil in dieser Zeit überhaupt keine Energie aus Windkraft und Sonneneinstrahlung hinzu käme. Aber für einen ungefähren Bedarf sollte die Abschätzung genügen. Ein Faktor 10 wird weder nach oben noch nach unten an zu nehmen sein!

mindestens 60.000 t Lithium
vermutlich 0,6 Mio t Lithium (3 Tage Vollversorgung)
höchstens 6 Mio t Lithium

Die Lithium-Vorräte der Erde betragen etwa 27 Mio t; wollte man also einen 3-Tage-Puffer aus Lithiumbatterien für den deutschen Bedarf aufbauen, dann wären davon 2% allein für Deutschland ab zu zweigen. So ganz ausgeschlossen erscheint das erst einmal nicht!

[Cat with a whip]

Das UBA geht inkl. der Elektromobilität bis 2050 von benötigt 180 GWh Batteriespeicherkapazität aus. Nur fürs Netz ca. ein Drittel.
Also nehmen wir mal lieber noch die E-Moblität hinzu, wir wollen ja schliesslich ein realistisches, regeneratives Szenario.

http://www.forschungsradar.de/fileadmin ... _72dpi.jpg

-> Dann braucht die BRD 18.000 t Lithium.
Die Vorratsbasis ist derzeit 13 Mio Tonnen Lithium, davon sind die Reserven nur 4,1 Mio. Das Problem sind derzeit weniger die Gesamtvorkommen, sondern die Fördergeschwindigkeit. Derzeit schreitet die Nachfrage dem Angebot um 25% voraus, was die Preise anheizt. Derzeit reicht die Förderrate von ca. 100.000 t/a nichtmal für den Umstieg auf E-Mobilität.

http://www.umweltbuero-lichtenberg.de/u ... autos.html

[watisdatdenn?]

Lithium ist zu 0,006% in der erdkruste.. Das sollte reichen, auch wenn ich bei energiespeichern auch auf andere konzepte als nur lithium-akkus setzen würde.. Z.b. http://www.heindl-energy.com/de/der-lag ... sicht.html

[H2O]

(21 May 2016, 00:48)

Das UBA geht inkl. der Elektromobilität bis 2050 von benötigt 180 GWh Batteriespeicherkapazität aus. Nur fürs Netz ca. ein Drittel.
Also nehmen wir mal lieber noch die E-Moblität hinzu, wir wollen ja schliesslich ein realistisches, regeneratives Szenario.

http://www.forschungsradar.de/fileadmin ... _72dpi.jpg

-> Dann braucht die BRD 18.000 t Lithium.
Die Vorratsbasis ist derzeit 13 Mio Tonnen Lithium, davon sind die Reserven nur 4,1 Mio. Das Problem sind derzeit weniger die Gesamtvorkommen, sondern die Fördergeschwindigkeit. Derzeit schreitet die Nachfrage dem Angebot um 25% voraus, was die Preise anheizt. Derzeit reicht die Förderrate von ca. 100.000 t/a nichtmal für den Umstieg auf E-Mobilität.

http://www.umweltbuero-lichtenberg.de/u ... autos.html

Die UBA-Speicherkapazität von 180 GWh rechne ich der visuellen Vergleichbarkeit wegen einmal um in doppelt gemoppelte Mio kWh: Also 180 Mio kWh. mit 0,1 kg Lithium/kWh sind das 18 Mio kg oder 18 X 10**6 kg --> 18.000 t Lithium.

Verglichen mit "meinen" 0,6 Mio t Lithium

viewtopic.php?f=70&p=3544070#p3544041

ist das doch ein Fliegenschiß, zumal das UBA auch noch die Elektromobilität mit einbezogen hat. Rein technisch also kein Grund, ganz verängstigt zusammen zu zucken.

Diese Pufferkapazität liegt aber nur bei ~3% "meiner" 3-Tages-Annahme; also wäre nach ~2,5 Stunden der Saft verdunstet. Und wenn wir annehmen, daß für die Stromversorgung der fest installierten Verbraucher nur 1/3 davon verfügbar sein werden, dann geht nach ~1 Stunde das Licht aus.

Ob man damit aber leben kann? Na, vielleicht ist ein intelligentes Stromentnahme-Management mit von der Partie.

watisdatdenn? » 2016-05-21, 02:36
Lithium ist zu 0,006% in der erdkruste.. Das sollte reichen, auch wenn ich bei energiespeichern auch auf andere konzepte als nur lithium-akkus setzen würde.. Z.b. http://www.heindl-energy.com/de/der-lag ... sicht.html

Das ist jetzt wieder eine ganz andere Frage. Über das notwendige Geld für den Energiepuffer habe ich erst gar nicht nachgedacht!

[Ebiker]

(20 May 2016, 22:34)

Mit solchen Aussagen wäre ich deutlich vorsichtiger;

Warum? Hast u jemals einen Li- Akk gekauft? Weisst du was so ein Akku z.B.für einen Tesla oder Twizzy kostet ? Kennst du die Lebensdauer? Weisst du wie teuer Recycling ist? Ob es das überhaupt schon im industriellen Maßstab gibt?

[Adam Smith]

(20 May 2016, 23:20)

Die Lithium-Vorräte der Erde betragen etwa 27 Mio t; wollte man also einen 3-Tage-Puffer aus Lithiumbatterien für den deutschen Bedarf aufbauen, dann wären davon 2% allein für Deutschland ab zu zweigen. So ganz ausgeschlossen erscheint das erst einmal nicht!

Nur wird das Lithium auch für Autobatterien benötigt.

Selbst unter sehr zurückhaltenden Annahmen bezüglich der Vorkommen werden die weltweit vorhandenen Lithium-Reserven auch bei hohen Nachfragesteigerungen bis 2050 ausreichen.

http://www.isi.fraunhofer.de/isi-de/ser ... i10-02.php

Und durch die Puffer gibt es dann zusätzlichen weltweiten Bedarf.

[Adam Smith]

(21 May 2016, 09:20)

Warum? Hast u jemals einen Li- Akk gekauft? Weisst du was so ein Akku z.B.für einen Tesla oder Twizzy kostet ? Kennst du die Lebensdauer? Weisst du wie teuer Recycling ist? Ob es das überhaupt schon im industriellen Maßstab gibt?

Tesla baut so eine Fabrik.

Teslas Gigafactory droht zum Start ein Lithium-Problem

Laut FT wird die Gigafactory jährlich 24.000 Tonnen Lithiumhydroxid verschlingen, weltweit waren zuletzt 50.000 Tonnen jährlich verfügbar. Tesla hat auch erklärt, dass ein Teil des benötigen Lithiums aus einer Mine in Nevada kommen soll. Doch die produzierte im Jahr 2013 gerade mal 870 Tonnen des Alkalimetalls - und wird wohl jetzt erst richtig von mehreren Unternehmen erschlossen.

http://www.manager-magazin.de/unternehm ... 68121.html

[H2O]

(21 May 2016, 09:20)

Warum? Hast u jemals einen Li- Akk gekauft? Weisst du was so ein Akku z.B.für einen Tesla oder Twizzy kostet ? Kennst du die Lebensdauer? Weisst du wie teuer Recycling ist? Ob es das überhaupt schon im industriellen Maßstab gibt?

Was zerbrechen Sie sich den Kopf? Was jetzt ist, das kann man mit etwas Fleiß ermitteln und hochrechnen. Der Akku für einen RENAULT TWIZY kostet 30 € monatliche Miete. Dann ist das Thema Akku für den Verbraucher kein Thema mehr. Ob diese Miete kostendeckend ist... woher soll ich das wissen? Nehmen wir 5 Jahre Akku-Lebensdauer an: Dann hat man nach 5 Jahren für 1.800 € Akku-Material verbraucht. Andere Hersteller bieten ~100 € monatliche Akku-Miete an. Dann hat man nach 5 Jahren ~6.000 € Akku-Material verbraucht.

So richtig umwerfend sind diese Kosten dann auch wieder nicht; wenn auch nicht vernachlässigbar.

Wenn wir über Zukunft reden, dann können wir uns nicht an Verhältnissen der Vergangenheit ab arbeiten. Das führt zu nichts.

[Ebiker]

(21 May 2016, 09:34)

... woher soll ich das wissen?

Genau so hatte ich das erwartet. Nichts wissen aber eine Meinung dazu und diese lauthals rausplubbern.