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Immer Strom durch Windkraft - Offshore oder räumliche Verteilung?

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Immer Strom durch Windkraft - Offshore oder räumliche Verteilung?

03.05.14  11:10 | Artikel: 961476 | News-Artikel (Red)

Immer Strom durch Windkraft - Offshore oder räumliche Verteilung?Stetiger Strom aus Windkraft mit möglichst wenigen Flauten. Erst am letzten April Dienstag konnten wir erleben, wie es zu deutlich geringerer Einspeisung als üblich kam. Andere Kraftwerkstypen sind eingesprungen und dank der guten Prognosequalität stellte dies auch kein Problem für die Stromversorgung da.

Dennoch, der Wunsch bleibt: Wie verhindert man einen fast vollständigen Zusammenbruch der Erzeugung von Strom aus Windkraft?

Für den kostspieligen Ausbau der Netze wird Offshore Wind als einzige Lösung angesehen. Die Theorie: Auf dem Meer gibt es fast keine Flaute. Auf einer großen räumlichen Ausdehnung gibt es allerdings auch fast keine Flaute.

Dank Tennet TSO kann man die Stetigkeit von Onshore und Offshore Strom miteinander vergleichen.

Tennet TSO ist einer der vier in Deutschland tätigen Übertragungsnetzbetreiber. Das durch das Unternehmen betreute Gebiet erstreckt sich von der Nordsee bis an die Alpen. Im Zuge der Transparenz werden durch Tennet TSO die Einspeisung aus Windkraft im Gebiet veröffentlicht, getrennt nach Offshore und Onshore. Ideale Datenbasis für ein Vergleich der Volatilität aus Onshore (mit räumlicher Verteilung) und Offshore.

Als Datenbasis soll der April 2014 dienen, die auf der verlinkten Webseite heruntergeladen und in Excel importiert werden können. Zunächst sollte die Bandbreite der Werte ermittelt werden. Bei Excel gibt es hierfür die Min() und Max() Funktion:

Einheit: MW OnshoreOffshore
Min()340
Max()10152158

Es wird deutlich, dass die Größenordnungen nicht miteinander vergleichbar sind, da deutlich mehr Onshore Windparks am Netz sind, als Offshore.

Der nächste Schritt ist die Ermittlung der mittleren Einspeisung (Durchschnitt). Hierzu werden alle Werte zusammenaddiert und im Anschluss durch die Anzahl der Einträge geteilt.

Einheit: MWOnshoreOffshore
Mitttelwert()220868

Im Vergleich zu den Min/Max-Werten der ersten Berechnung erkennt man, dass Onshore Wind im Mittel eher weniger erzeugt (=näher am Minimum) als Offhore Wind (näher am Maximum).

Durch Einführung eines Faktors lassen sich diese beiden Werte miteinander vergleichen. Standardisiert lautet diese Formel dann Mittelwert()/(Max()-Min())

Einheit: ProzentOnshoreOffshore
Mitttelwert()/(Max()-Min())22%43%

Zu interpretieren ist dieser Wert als: Onshore Wind erzeugt im Mittel 22% des Maximalwertes – Offshore 43%.

Diese Berechnung ergibt allerdings keine Aussage darüber, wie die Verteilung liegt. Schwankt die Erzeugung stark zwischen den Extrema – oder bewegt sie sich um den Mittelwert?

Die sogenannte Standardabweichung (vergl. Wikipedia) gibt Auskunft über die Abweichung vom Mittelwert, in dem sich rund 2/3 der Beobachtungswerte befinden. In Excel lautet diese Funktion STABW().

Einheit: MW,ProzentOnshoreOffshore
STABW223858
STABW/(Max()-Min())22 %37%

Auch hier wieder die Interpretation: Bei einer räumlichen Verteilung der Onshore Erzeugung, wie sie im Gebiet der Tennet TSO gegeben ist, liegen 2/3 der Messungen in einem Bereich von +/- 22% um den Mittelwert von 2208 MW. Bei der Offshore Einspeisung liegen 2/3 der Messungen in einem Bereich von +/- 37% um den Mittelwert von 68 MW.

Da die Anzahl der Messungen gleich ist (2884 für April 2014), kann man davon ausgehen, dass die Stromerzeugung von Wind an Land, bei einer räumlichen Verteilung – ein insgesamt stetiger, weniger volatil, weniger schwankend, ist.




Autor: Thorsten Zoerner

blog.stromhaltig.de

Thorsten Zoerner betreibt den Blog stromhaltig.de. Einen Großteil seiner Fachartikel veröffentlichen wir regelmäßig auch hier auf unserer Seite. Thorsten Zoerner ist Gründungsmitglied der Energieblogger.



2 Kommentar(e) zum Artikel.
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Achim Samstag, 3. Mai 2014 um 14:23

Der Vergleich hinkt. Es wurde der Durchschnittsbestand bei onshore mit tausenden uralten 50m niedrigen Anlagen genommen und bei offshore gibts nur aktuelle moderne Anlagen.
Um eine künftige Energieversorgung zu ermitteln sollten also nur modernste Anlagen in den Vergleich einbezogen werden. Also mind WKA wie die N117 die auch onshore auf 3500 Vlh kommen. Klar, das ist schwierig, aber nur so wärs korrekt. Das Ergebnis eines solchen Vergleichs ist aber absehbar, auch ohne die 3fach höhere Vergütung und die zus Stromnetzkosten und Übertragungsverluste bei offshore einzubeziehen.

Thorsten Zoerner Sonntag, 4. Mai 2014 um 02:54

Der Vergleich hinkt aber nur, wenn es um den Mittelwert-Vergleich (näher beim Minima) geht. Hinsichtlich der Standard-Abweichung ist es egal, welcher Anlagentyp mit welchen Vlh verwendet wird, da man damit die Verteilung ermittelt.


Themenbereiche:

erneuerbare Energien | Strom | Netze | Windkraft

Schlagworte:

Flaute (5) | Stromversorgung (41) | Stromerzeugung (91) | Windkraft (80) | Grundlast (13) | ENTSOe (7) | Spotmarkt (16)




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