Eigenstrombedarf

wieviel Energie steckt im Wind

Eigenstrombedarf

Beitragvon Windkraft123 » Fr 1. Aug 2014, 07:44

Hallo zusammen,

wer kann mir den Begriff des Eigenstrombedarf erklären, bzw. definieren?
Der Begriff Eigenstrombedarf ist für mich hier irreführend und währe besser mit Prozess-Strom bezeichnet.

Es geht im Wesentlichen um die Frage, wie viel Energie benötigt eine Windkraftanlage (im Mittel über das Jahr im Betrieb und bei Stillstand) für den Eigenbedarf (Erregerstrom, Steuerung, etc.)?
Wird hier der Leitungs- / Transformationsverlust mit eingerechnet, wenn ja mit welchen Annahmen?

Kurz: Wie viel Prozent der erzeugten Energie wird für die Erzeugung benötigt?

Vielen Dank im Voraus für Eure Antworten!

P.S. Ein Link oder auch der Verweis auf brauchbare Literatur wäre super!
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Re: Eigenstrombedarf

Beitragvon Bernd » Fr 1. Aug 2014, 09:14

Wieviel die Steuerung gleich selbst wieder von dem mühselig erzeugten Saft verbraucht ist nicht pauschalisierbar.
Man müsste dann auch erst definieren ob der Laderegler/Wechselrichter hier auch in die Betrachtung mit einezogen werden soll.

Permanent erregte Generatoren benötigen prinzipbedingt keinerlei Leistung um das Magnetfeld aufzubauen.
Bei Genratoren mit elektrisch erzeugten Erregerfeld kann der Teillastbereich allerdings unter Umständen dazu führen das mehr
elektrische Erregerleistung benötigt wird als der Generator dabei gleichzeitig an Leistung abzugeben vermag.

Es gibt eine Auflistung über einen Test von Kleinwindrädern auf einer Freifläche in Holland bei dem einige Windräder fast die gesamte Energie die sie erzeugten für ihre eigene Steuerung/Regelung wieder verbrauchten.


Grüsse

Bernd
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Re: Eigenstrombedarf

Beitragvon Windkraft123 » Fr 1. Aug 2014, 12:10

Hallo Bernd,
vielen Dank für die schnelle Antwort.
In der möglichen Betrachtung / Definition sollten wirklich alle relevanten Verbräuche, welche über den Betrachtungszeitraum von einem Jahr anfallen berücksichtigt sein. Somit die gesamten Energieaufkommen bis zum Übergabepunkt, bzw. messbare Einspeisung ins Netz.
Bei großen Anlagen > 1 MW ist es dann schon entscheidend ob der "Eigenstrom- Energiebedarf" bei 02 % oder 1,2 % von der gesamten Energieerzeugung der Windkraftanlage zu kalkulieren ist.
Wie bereits geschrieben, ist mir bewusst, dass einige Parameter (z.B. Leitungsverluste, Transformator) immer auch von der jeweiligen Infrastruktur abhängig sind.

Mir wäre schon geholfen, wenn ich Erfahrungswerte hätte oder die mögliche Berechnung nach heutigem Stand der Technik.

Herzliche Grüße
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Re: Eigenstrombedarf

Beitragvon Bernd » Fr 1. Aug 2014, 13:54

0,2% bzw.1,2% würde ja bedeuten das deren Wechselrichter einen Wirkungsgrad nahe 100% haben.
Wechselrichter in der Größenordnung von Kleinwindrädern dürften ähnlich liegen wie bei kleinen Photovoltaikanlagen.
Da liegt man (nahe der Nennleistung) bei ca. 90 bis 96%.
Im Teillastbereich liegt man aber weit tiefer.

Kleinwindanlagen sind so individuell wie ihre Bauprinzipien und ihre Nutzung.
Pauschalisierte Wirkungsgrade bei der Energienutzung wird es daher wohl nie geben.
Dafür hängt das ganze zu sehr von der Art der Realisierung ab.

Um es mal zu verdeutlichen, ein Windrad mit fremd erregten Generator, an einem ungünstigen Standort mit nur geringen
Windgeschwindigkeiten wird unter Umständen prozentual gesehen mehr als 10x soviel Energie für die eigene Steuerung, Erregung, Wechselrichtungsverluste
aufwenden müssen als ein leistungsgleiches Windrad, permamenterregt an einem guten windigen Standort.
Im Extremfall kann ein Windrad mit Fremderregung und schlechter Elektronik mehr Energie benötigen als es überhaupt erzeugt.
So eine Betrachtung muss man immer auf den Einzelfall beziehen.

Mein eigenes Black 300 auf meinem Dach erzeugt pro Jahr, nicht lachen, um die 80 kwh. (Es gibt sicher bessere Standorte)
Zum sicheren Betrieb ist zwingend eine elektrische Bremsvorrichtung nötig die ständig 365 Tage im Jahr von einem Steckernetzteil gespeist wird.
Wenn das Netzteil ständig ca. 3 Watt zieht (ich hatte das mal gemessen, weiss den genauen Wert aber nicht mehr) dann verbraucht dieses
Steckernetzteil von den eingespeisten 80 kwh alleine schon gut 25 kwh....., bleiben also noch effektiv eingespeist ca. 55 kwh.
Für die Einspeisung der Brutto 80kwh musste das Windrad bzw. dessen Generator aber sicher auch deutlich mehr als 80 kwh anliefern, sagen wir mal 100 kwh (eher mehr).
So gesehen liegt der Verluste durch nötige Steuerungsmaßnahmen/Wechselrichter zusammen bei rund 50%.

Sehr kleine Windräder sind daher denkbar uneffektiv und eigentlich fat schon Selbstbetrug.
Effektiver wird es wohl erst mit zunehmender Baugrösse.
Hätte das Black 300 auf meinem Dach noch eine Fremderregung nötig dann wäre das Gesamtergebnis wohl negativ.


Grüsse

Bernd
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Re: Eigenstrombedarf

Beitragvon vm » Fr 1. Aug 2014, 17:26

Hallo

Normalerweise ist der Eigenstrombedarf der permanente Bedarf der 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr verbraucht wird wenn das Windrad angeschlossen und Betriebsbereit ist .

Dabei ist es egal ob das Windrad Strom einspeist oder nicht da das ganze über den Anschluss an das Netz sichergestellt wird.

Oder einfach gesagt 2 Zähler einer zählt rein und einer raus , der mit rein ist der Eigenstrombedarf.

Gilt alles nur sehr bedingt bei Kleinwindrädern weshalb es schon interessant wäre von welcher Größenordnung du sprichst und was dein Grundanliegen ist ;)

Größere Windräder die eine Fremdspannung als Erregung benötigen laufen nicht los wenn es sich nicht lohnt ( gilt eigentlich für alle größeren Windräder da es auch noch mechanischen Verschleiß ...gibt)

mfg.Volker
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Re: Eigenstrombedarf

Beitragvon Windkraft123 » Sa 2. Aug 2014, 11:52

Hallo,
mir geht es im Wesentlichen um die möglichst richtigen Annahmen / Rahmenparameter, welche für die Projektierung / Planung von Windkraftanlagen zwischen 1 MW bis 3 MW.

Die Angabe im Mittel, prozentual von der erzeugten Gesamtenergie der Anlage über den Betrachtungszeitraum von einem Jahr- über alles (Betrieb, Stillstand, etc.).

Zum Beispiel betrachten wir zur Zeit eine Anlage von Nordex (N117) mit 2,4 MW.

Gruß
Andi
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