Wenn eine Windkraftanlage nicht genug Strom produziert, wie gleicht der Energieversorger den Verlust aus?

Das ist richtig. Wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt, sackt die Spannung ab und die Frequenz fällt ab (was zu einem Geräteausfall führen kann und sicherlich eine unerwünschte Situation ist). Die Betreiber von Stromnetzen werden alternative Erzeugungsquellen zuschalten, um das Ungleichgewicht zu korrigieren, sobald es bemerkt wird (oft unter Koordination einer regionalen Übertragungsorganisation wie CAISO ).

Netzbetreiber achten sehr genau darauf, dass die Netzfrequenz ordnungsgemäß eingehalten wird ( Quelle ); selbst ein Drift von wenigen Sekunden (dh ein paar hundert Zyklen voraus oder zurück) erfordert, dass RTOs und verwandte Behörden Korrekturmaßnahmen ergreifen, wo dies sicher ist. Die meisten dieser Maßnahmen wirken unabhängig davon, ob die Nachfrage steigt oder das Angebot sinkt (und sind daher relevant, ob es sich um eine Erhöhung der Verbraucherlast oder eine Verringerung des Angebots aus Wind oder anderen erneuerbaren Quellen handelt).

Um den Energiemix etwas besser zu verstehen, ist es notwendig, die Erzeugungsarten zu berücksichtigen, zu denen Grundlastanlagen, Lastfolgeanlagen, intermittierende Quellen und Peaker-Anlagen gehören:

• Grundlastkraftwerke sind so konzipiert, dass sie mit hoher Kosteneffizienz betrieben werden (nicht unbedingt Umwelteffizienz oder ein anderer Effizienzmaßstab, sofern dies nicht durch lokale Gesetze und Prioritäten vorgeschrieben ist), können jedoch nicht schnell angepasst werden. Beispiele hierfür können eine große Grundlast aus Kohle und Kernkraft sein.
• Lastfolgeanlagen können sich anpassen, wenn sie Kapazität haben (z. B. Wasserkraftwerke oder kleinere brennstoffverbrennende Anlagen)
• Peaker-Anlagen sind agil und können schnell ans Netz gebracht werden (z. B. Gasturbinen), sind aber ineffizient. Wenn die Grundlastanlagen nicht ausreichen, erhöhen Lastfolgeanlagen ihre Last; Wenn diese Kapazität erschöpft ist oder das Netz schnelle Lastschwankungen erfährt, mit denen die Lastfolgeanlagen nicht Schritt halten können, werden Peaker online geschaltet und beginnen, Kraftstoff zu verbrennen, um eine ausreichende Versorgung zu erreichen, um die Nachfrage auszugleichen.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Planung: Wenn ein Gebiet beständige Winde und genügend Windkraftanlagen hat, kann der Wind als Teil der Grundlast betrachtet werden: Er kann nicht angepasst werden, ist aber relativ vorhersehbar und beständig von Tag zu Tag. Windlücken werden wie jede andere Grundlastunterdeckung behandelt: zunächst möglichst über Lastfolgeanlagen und dann mit Hilfe der Peaker.

Bekannte Lücken und Defizite können auch durch Handel behandelt werden. Zum Beispiel verfügt der US-Bundesstaat Washington über reichlich Wasserkraft und exportiert Energie (Stand 2019) in vierzehn andere Bundesstaaten. Seine Überproduktion von Energie (die selbst ebenso schädlich sein kann wie eine Unterproduktion, wenn sie Überspannung und Überfrequenz verursacht) wird sinnvoll umgeleitet, um einen Teil der Versorgung benachbarter Staaten wie Kalifornien ( Quelle ) auszugleichen . Dieser Export umfasst die Grundlast, wenn die lokale Nachfrage zu schnell sinkt, als dass sich die in Betrieb befindlichen Kraftwerke anpassen könnten.

Auch die gespeicherte Energie leistet einen Beitrag. Die Quellen für solche zusätzliche Energie können Speicherstandorte wie Pumpspeicher , Batterien (z. B. diese ) oder Stromerzeugung sein (die nicht unbedingt Brennstoff verbrennt).

Lastabwurf ist schließlich der letzte Ausweg. Wenn die Bedingungen ungünstig sind (sehr hoher Bedarf wie Klimaanlagen an einem heißen Tag, Übertragungsleitungsausfälle, Grundlastverlust usw.), kann der Netzbetreiber den Echtzeitpreis für Industrieenergie erhöhen oder diese Industrieenergie sogar verlangen Netznutzer drosseln ihren Bedarf, um Netzinstabilitäten zu vermeiden. Wenn dies nicht ausreicht, kommt es zu Blackouts und Brownouts, um den Totalausfall des Netzes und seiner wichtigsten Nutzer (Krankenhäuser, Rettungsdienste, Kommunikation) zu verhindern.

Ich wollte Sie dafür schelten, dass Sie nicht gesucht haben – und dann keine anständige Antwort finden konnten! Also - hier ist eine kurze Antwort:

Erstens Düsentriebwerke – nein. Sie denken an Gasturbinen, aber es sind keine Düsentriebwerke (versuchen Sie eine Websuche nach „Gasturbine“).

Zweitens gibt es nicht viele Energiespeicher im Stromnetz, abgesehen von Gastanks, Kohlehaufen, Uranstäben und Wasser hinter Dämmen. Batterien fangen an, so auszusehen, als würden sie irgendwann praktisch sein. Aber im Großen und Ganzen, wenn „alternative“ Energiequellen ausscheiden, muss es eine „traditionelle“ Energiequelle geben, die anspringt. Gasturbinen sind dafür gut, weil sie schnell ans Netz gebracht werden können.

Dieser Wiki-Artikel befasst sich mit dem Grid-Storage-Problem.