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Speicherkraftwerk

Speicherkraftwerke sind solche Kraftwerke, die bei der Erzeugung elektrischer Energie einen großen Energiespeicher benutzen. Es gibt unterschiedliche Arten von Speicherkraftwerken:

• Wasser-Speicherkraftwerke enthalten meist eine Talsperre. Ein großes hoch gelegenes Wasserreservoir dient als Energiespeicher. Bei Pumpspeicherkraftwerken kann das Reservoir mit Hilfe von Pumpen unter Verwendung elektrischer Energie auch wieder aufgefüllt werden.
• Druckluftspeicherkraftwerke verwenden einen großen unterirdischen Hohlraum, in dem Druckluft gespeichert wird.
• Hubspeicherkraftwerke sind bisher eine nur hypothetische Bauform von Kraftwerk, bei der eine große Gesteinsmasse hydraulisch hoch- und herunterbewegt würde.
• Batteriespeicherkraftwerke basieren auf aufladbaren Batterien. Sie speichern weitaus geringere Energiemengen als die oben genannten Kraftwerkstypen, sind aber sehr reaktionsschnell und verlustarm.
• Wasserstoffspeicherkraftwerke (bisher kaum realisiert) erzeugen durch Elektrolyse Wasserstoff, der dann gespeichert wird und bei Bedarf in Brennstoffzellen wieder verstromt werden kann. Siehe auch den Artikel über Wasserstoffspeicher.

Im Prinzip könnten auch viele andere Kraftwerkstypen als Speicherkraftwerke bezeichnet werden, wenn sie beispielsweise Brennstoffe am Ort lagern. Diese Verwendung des Begriffs ist jedoch nicht gebräuchlich.

Es gibt noch diverse andere Arten von Speichern für elektrische Energie (z. B. Superkondensatoren und Schwungradspeicher), die jedoch kaum im großen Maßstab von Kraftwerken einsetzbar sind.

Wichtige Charakteristika von Speicherkraftwerken

Verschiedene Typen von Speicherkraftwerken unterscheiden sich hinsichtlich unterschiedlicher Charakteristika:

• Die Speicherkapazität gibt an, wie viel Energie erzeugt werden kann, nachdem der Speicher vollständig geladen wurde.
• Die maximale Leistung, die abgerufen oder eingespeichert werden kann, ist ebenfalls wichtig.
• Manche Speicherkraftwerke können sehr schnell (innerhalb von Sekunden) einem veränderten Bedarf angepasst werden, während andere gewisse Vorlaufzeiten von etlichen Minuten benötigen.
• Die Energieverluste beim Ein- und Ausspeichern sind ebenfalls recht unterschiedlich.
• Von großer praktischer Bedeutung sind natürlich die Kosten für Bau und Betrieb eines Speicherkraftwerks.

Aufgaben von Speicherkraftwerken

Große Wasser-Speicherkraftwerke werden so betrieben, dass ihre Erzeugung möglichst auf die Zeiten mit den höchsten Börsenstrompreisen konzentriert wird. Dies entspricht in etwa den Zeiten mit dem höchsten Strombedarf, soweit dieser nicht z. B. durch Photovoltaik abgedeckt wird. Sie dienen auch als saisonale Speicher, d. h. sie produzieren vermehrt im Winter mit Hilfe von Wasser, welches auch zu anderen Jahreszeiten gesammelt wurde.

Pumpspeicherkraftwerke werden relativ häufig geladen und entladen, wenn die Börsenstrompreise z. B. zwischen Tag und Nacht stark schwanken. Sie gleichen damit die tageszeitlichen Schwankungen des Bedarfs aus. Für Druckluftspeicherkraftwerke gilt Ähnliches, jedoch werden sie tendenziell erst bei größeren Schwankungen des Börsenpreises aktiv, da ihre Energieverluste höher sind.

Speicherkraftwerke ohne Pumpspeicherung (d. h. mit nur natürlichen Zuflüssen) erlauben oft eine "indirekte Speicherung": Solange z. B. Strom aus Windenergie verfügbar ist, wird die Wasser-Speicherkapazität geschont, so dass sie zu anderen Zeiten voll zur Verfügung steht. Die indirekte Speicherung reicht aus, solange die maximal erzeugte Leistung aus erneuerbarer Energie geringer ist als der gesamte Bedarf an Leistung in den Stromnetzen.

Batteriespeicherkraftwerke dienen in der Regel nur dem Ausgleich kurzfristiger Schwankungen, außer wenn sie in kleinen Inselnetzen eingesetzt werden.

Viele Speicherkraftwerke erzeugen auch Regelenergie, um unvorhergesehene Änderungen von Verbrauch oder Erzeugung auszugleichen. Außerdem können Sie der Reservehaltung z. B. für die Bewältigung von Kraftwerksausfällen dienen.

Siehe auch: Wasser-Speicherkraftwerk, Pumpspeicherkraftwerk, Wasserkraftwerk, Wasserkraft, Druckluftspeicherkraftwerk, Schwungradspeicher, Spitzenlast, Regelenergie, Energiespeicher, Speicher für elektrische Energie, Solarstromspeicher