Die Energiespeicherung - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 252

bedarf von ,⋅ kWh ⋅a − gedeckt werden soll. Ein Ergebnis des letzten Kapitels war,
dass dies mit erneuerbaren Energien allein nicht möglich ist. Aber im Prinzip muss dieses
Problem natürlich nicht gelöst sein, wichtig ist allein die Tatsache, dass eine Energieversor-
gung auf der Basis erneuerbarer Energien den Angebotsschwankungen Rechnung tragen
muss, wie es auch in der Aeldric-Studie geschah, siehe Kap. 7 .
Diese zeitlichen Fluktuationen sind kurzfristig (Tag/Nacht Zyklus) und langfristig
(Sommer/Winter Zyklus). Die erforderliche Größe eines Energiespeichers wird bestimmt
durch die langfristigen Fluktuationen. Ein Beispiel für eine langfristige Fluktuation ist die
monatlicheVeränderungder Sonnenintensität,die in Abb. 6.4 dargestellt ist. Eine derartige
Fluktuation kann beschrieben werden durch die Funktion

P = P (− σ cos( π t

))

mit ≤ t ≤ und Periode T = mon (8.1)

und ist in Abb. 8.1 gezeigt. Die Zeit t in ( 8.1 ) wird in der Einheit mon (Monat)

gemessen, die Schwankung σ mit dem Wertebereich ≤ σ ≤ bestimmt die Stärke der
FluktuationumdenzeitlichenMittelwert P .DerzeitlicheVerlaufderEnergie, wieerdurch
( 8.1 ) gegeben ist, lässt sich aufspalten in einen zeitunabhängigen Anteil, die Grundlast

[ t ]=

P G = P (− σ ) (8.2)

und in einen zeitabhängigen Anteil, die Schwankungslast

P S = σP (−cos ( π t

)).

(8.3)

Die Energiespeicherung muss die zeitabhängige Schwankungslast P S ausgleichen, indem
sie den während der Monate < t ≤ autretenden Energieüberschuss in die Zeiten <

t des Energiedefizits verschiebt. Diese Zusammenhänge deuten auf zwei

gravierende Nachteile der Energiespeicherung hin:

≤ , < t ≤

• Die zu errichtenden Wandlungskapazitäten sind größer als es der Energiebedarf P er-
fordert. Maximal muss eine Energie P (

+ σ ) gewandelt werden können, daher muss

σ vergrößert werden.
• Die zu speicherndeSchwankungslastvergrößert sich um den Kehrwert des Gesamtspei-
cherwirkungsgrads: Δ W

die Wandlungskapazität um den Faktor +

η Sp (siehe ( 2.55 ) , Δ W ∗ ist der durch den Speicher zu
deckendeEnergiebedarf, Δ W istdiedemSpeicherzuzuführendeEnergie).Der Gesamt-
wirkungsgrad des Speichers setzt sich aus zwei Faktoren zusammen, die das Füllen (i)
und das Entleeren (f) des Speichers kennzeichnen:

Δ W ∗ / =

η (i)

Sp η (f)

η Sp =

Sp .

(8.4)

Beide Punkte bedeuten, dass wegen der Schwankungslast die Energiekosten und die zur
Wandlung benötigten Flächen steigen. Um den Kosten- und Flächenanstieg berechnen zu