Nach einer Studie, die am 24.11.2022 bei nature erschien, könnten die Auswirkungen größer sein als bisher gedacht. Aus dem übersetzten Abstract der Studie:
“Der Windfolgeeffekt von Offshore-Windparks beeinflusst die hydrodynamischen Bedingungen im Ozean, von denen angenommen wurde, dass sie sich auf die marine Primärproduktion auswirken. Bisher ist nur wenig über die Reaktion des Ökosystems auf Windfolgen unter den Prämissen großer Offshore-Windparkcluster bekannt. Hier zeigen wir mittels numerischer Modellierung, dass die damit verbundenen Windfolgen in der Nordsee großräumige Veränderungen der jährlichen Primärproduktion mit lokalen Veränderungen von bis zu ±10% nicht nur an den Offshore-Windparkclustern, sondern auch über eine größere Region verteilt hervorrufen. Das Modell prognostiziert auch einen Anstieg des Sedimentkohlenstoffs in tieferen Bereichen der südlichen Nordsee aufgrund reduzierter Strömungsgeschwindigkeiten und vermindertem gelöstem Sauerstoff in einem Gebiet mit bereits niedriger Sauerstoffkonzentration. Unsere Ergebnisse belegen, dass die laufenden Offshore-Windparkentwicklungen einen erheblichen Einfluss auf die Strukturierung mariner Küstenökosysteme auf Beckenskalen haben können.”
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Die Wiener Zeitung beschreibt den Aufstieg Katars zum weltgrößten LNG-Produzenten.
“Mittlerweile werden in Ras Laffan jährlich 77 Millionen Tonnen Flüssiggas produziert. Im Jahr 2020 nahm Katar mit dem Gas-Export 18,2 Milliarden US-Dollar ein. Mit 20,1 Prozent der Menge war Südkorea der Hauptabnehmer, danach folgten Indien (16,5 Prozent), China (16,4 Prozent) und Japan (16,4 Prozent) – siehe Grafik. Mit 4,7 Prozent war Italien das EU-Land mit dem höchsten LNG-Export aus Katar, Spanien bezog 1,8 Prozent, Belgien 1 Prozent. Im weltweiten Vergleich ein geringer Anteil, doch die Nachfrage steigt.”
Deutschland spielt demnach (noch) keine Rolle als Abnehmer. Das könnte an den unterschiedlichen Interessen liegen, andere Länder haben weniger Probleme mit langfristigen Lieferverträgen auch jenseits von 15 Jahren. Länder wie China schließen Verträge bis 2050 ab.
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Die Energiekrise bedroht die Industrie. Mittlerweile ist diese Erkenntnis auch bei der Tagesschau angekommen.
“Die Metall-, Auto-, und Chemiebranche stehen PwC zufolge wegen der höheren Produktionskosten unter enormem Druck. Auch andere stark von russischem Öl und Gas abhängige Länder wie Polen befinden sich in einer schlechten Lage. In Frankreich und Spanien stiegen die Produktionskosten dagegen vergleichsweise moderat. Ein Grund dafür sei der höhere Anteil von Atomstrom und erneuerbarer Energien im Energiemix.
Obwohl die deutsche Industrie in den meisten Branchen weiterhin günstiger als der EU-Durchschnitt produziere, könnten Unternehmen aus den am stärksten betroffenen Sektoren ihre Produktion in andere Regionen außerhalb Europas verlagern, heißt es weiter. Langfristig könne das zu Strukturverschiebungen innerhalb der europäischen Industrielandschaft führen oder sogar zu einer Deindustrialisierung.
Erst 2024 rechnet die Unternehmensberatung mit einer Entspannung am Energiemarkt. „Um wichtige Industrien im Land zu halten, muss die Politik jetzt die richtigen Anreize setzen, um die Inflation zu drücken und die Energietransformation zu beschleunigen“, betonte Co-Autorin Eva Poglitsch. Mit der Erhöhung der Energieeffizienz, dem Ausbau erneuerbarer Energien und Dekarbonisierung eröffneten sich für die Unternehmen nämlich auch Chancen.”
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Frankreich produziert seinen Strom im Vergleich zu Deutschland mit erheblich weniger CO2 Emissionen. Dennoch wird das Land jetzt von der EU zur Kasse gebeten, weil es die geforderten Ziele bei den Erneuerbaren Energien nicht eingehalten hat. Le Monde berichtet (Artikel ist in Englisch).
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China will nach einem Bericht bei Gulf-Times dem afrikanischen Land Uganda dabei helfen Kernkraftwerke zu bauen.
“Eight potential sites have been identified in the country’s central, southwest and northern regions that could potentially host nuclear power plants, the government said on Thursday. It signed a deal with Russia last year to cooperate on nuclear power.
China is already a major investor in Ugandan infrastructure projects and China National Nuclear Corporation (CNNC) signed a memorandum of understanding on May 11 to help Uganda build capacity ‘in the use of atomic energy for peaceful purposes’, Uganda’s energy ministry said in a statement issued on Thursday.”
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Es gehört zu den deutschen Spezialitäten, dass Windkraftanlagen an Stellen errichtet werden, bei denen der Strom gar nicht abtransportiert werden kann. n-tv mit einem Beitrag über das Abschalten von Anlagen, die die Verbraucher bezahlen. Alles eine Frage des Marktdesigns wie Wirtschaftsminister Habeck kurz erklärt. Immerhin hat er nicht “Mindset” gesagt.
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Es klingt zu schön, um wahr zu sein: 100% Strom aus Erneuerbare Energien. Blackoutnews hat sich die verschiedenen Aspekte betrachtet und zeigt die Probleme bei diesem Wunschdenken auf.
“Völlig unabhängig vom Wetter, der Jahres- oder Tageszeit, können allerdings nur grundlastfähige Kern-, Kohle- und Gaskraftwerke, sowie die Laufwasserkraftwerke Strom produzieren. Die erneuerbaren Energien aus Wind- und Sonnenenergie sind dagegen nicht grundlastfähig. Lediglich die Biogaskraftwerke können da einen kleinen Beitrag leisten, der allerdings viel zu gering ist. Wir können noch so viele Solar- und Windanlagen bauen: Ohne Backup-Kraftwerke, die einspringen müssen, wenn die erneuerbaren Energien wetter- oder tageszeitabhängig nicht liefern, ist eine rund um die Uhr gesicherte Stromversorgung nicht möglich. Deutschland hat deshalb verstärkt auf den Einsatz von Gaskraftwerken gesetzt. Doch spätestens mit dem russischen Überfall auf die Ukraine ist dieser Plan gescheitert, denn es steht zum einen nicht mehr genug Gas zur Verfügung und zum anderen ist der Strom aus Gaskraftwerken aufgrund des stark gestiegenen Gaspreises extrem teuer. Dazu kommt auch noch, dass es in Deutschland gar nicht genug Gaskraftwerke gibt, um die abgeschalteten Kern- und Kohlekraftwerke zu ersetzen.”
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Der tiefe Bückling von Wirtschaftsminister Habeck hat sich scheinbar doch gelohnt. Katar liefert nun LNG nach Deutschland, das berichtet die Tagesschau. Hat sich nun doch die Notwendigkeit von langfristigeren Verträgen durchgesetzt bei der Bundesregierung?
“Der Energieriese Qatar Energy hat laut Katars Regierung ein Abkommen über Flüssigerdgaslieferungen nach Deutschland geschlossen. Das Gas solle an das US-Unternehmen Conoco Phillips verkauft werden, das es weiter nach Brunsbüttel liefere, sagte der katarische Energieminister Saad Scharida al-Kaab. Die Lieferung soll 2026 beginnen und mindestens 15 Jahre laufen. Jährlich sollen bis zu zwei Millionen Tonnen geliefert werden.
Qatar Energy sei zudem mit deutschen Unternehmen über weitere Gaslieferungen im Gespräch, erklärte Al-Kaabi weiter. „Wir haben gute Beziehungen zu deutschen Unternehmen und zur deutschen Regierung“, sagte er. Das Gas für das jetzt geschlossene Abkommen kommt von den beiden katarischen Gasfeldern North Field East and North Field South, die vor der Küste des Golfstaates liegen.”
Die Menge, die Katar liefert ist allerdings sehr überschaubar. Sie beträgt weniger als 3% des deutschen Bedarfs. Diese 3% sind für die Deutsche Umwelthilfe (DUH) allerdings schon eine Abhängigkeit. Die angesprochene “fossile Falle” haben die Erneuerbaren Energien aufgestellt. Nach dem Ausstieg bei Kernenergie und Kohle blieb nur Gas. Deutschland wollte nach dem Koalitionsvertrag vor einem Jahr 50 neue Gaskraftwerke bauen. Auf so etwas wie die Äußerungen des DUH-Geschäftsführers muss man auch erst einmal kommen.
(Abbildung: Screenshot Twitter)
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Martin Schlumpf berichtete am 28. November 2022 im Nebelspalter:
Mit Kernkraftwerken wird die Energiewende billiger – Schlumpfs Grafik 60
Vor kurzem hat die Nuclear Energy Agency, NEA, – eine Unterorganisation der OECD – eine grosse Studie veröffentlicht, die der Frage nachgeht, auf welchem Weg die Schweiz ihr Ziel von Netto-Null-CO2 im Jahr 2050 mit den geringsten Kosten erreichen kann (siehe hier). Im Gegensatz zu vielen anderen Studien über unsere Energiewende zieht die Kernenergie-Agentur dabei die Option Kernenergie in ihre Analysen mit ein. Somit erfüllt sie das Gebot der Technologieoffenheit, das für eine objektive Abwägung unentbehrlich ist.
Was wichtig ist:
– Am günstigsten wird die Energiewende mit einer Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke Gösgen und Leibstadt bis 2050.
– Jede Einschränkung des Stromhandels mit dem Ausland lässt die Kosten steigen.
– Am teuersten wird es mit einem Ausbau allein mit Solar und Wind.
Verfasst wurde die Studie mit dem Titel «Achieving Net Zero Carbon Emissions in Switzerland in 2050» («Erreichung des Netto-Null-Ziels bei den Kohlendioxid-Emissionen in der Schweiz bis 2050») von einem Team um Jan Horst Keppler, Chefökonom der NEA. Die Autoren streichen zuerst heraus, wie optimal die Schweiz im Elektrizitätsbereich aufgestellt ist: Sie hat den kleinsten CO2-Fussabdruck aller OECD-Länder, sie hat mit ihrer Wasserkraft ein grosses Potenzial an flexibel einsetzbaren Stromerzeugern, und sie ist stark mit ihren vier grossen Nachbarländern vernetzt. Damit hat die Schweiz beste Voraussetzungen, um das im Pariser Klimaabkommen geforderte Netto-Null-CO2-Ziel bis 2050 zu erfüllen.
Weiterlesen im Nebelspalter. Auch verfügbar auf schlumpf-argumente.ch.
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WUWT:
The Dirty Secrets inside the Black Box Climate Models
By Greg Chapman
“The world has less than a decade to change course to avoid irreversible ecological catastrophe, the UN warned today.” The Guardian Nov 28 2007
“It’s tough to make predictions, especially about the future.” Yogi Berra
Introduction
Global extinction due to global warming has been predicted more times than climate activist, Leo DiCaprio, has traveled by private jet. But where do these predictions come from? If you thought it was just calculated from the simple, well known relationship between CO2 and solar energy spectrum absorption, you would only expect to see about 0.5o C increase from pre-industrial temperatures as a result of CO2 doubling, due to the logarithmic nature of the relationship.
The runaway 3-6o C and higher temperature increase model predictions depend on coupled feedbacks from many other factors, including water vapour (the most important greenhouse gas), albedo (the proportion of energy reflected from the surface – e.g. more/less ice or clouds, more/less reflection) and aerosols, just to mention a few, which theoretically may amplify the small incremental CO2 heating effect. Because of the complexity of these interrelationships, the only way to make predictions is with climate models because they can’t be directly calculated.
The purpose of this article is to explain to the non-expert, how climate models work, rather than a focus on the issues underlying the actual climate science, since the models are the primary ‘evidence’ used by those claiming a climate crisis. The first problem, of course, is no model forecast is evidence of anything. It’s just a forecast, so it’s important to understand how the forecasts are made, the assumptions behind them and their reliability.
Weiterlesen bei WUWT
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Singapore University of Technology and Design:
Study uncovers how China’s dams are operated along the Lancang-Mekong river
China’s dams along the Upper Mekong, or Lancang, are often blamed as the main cause of recent droughts in the downstream regions. Yet, it is challenging to corroborate these claims, since China has not been releasing detailed data on how its big dams in the Lancang are operated. Using data from satellite images and high-resolution hydrological models, researchers have finally solved the enigma.
The study was published in the journal Hydrology and Earth System Sciences by researchers from the Singapore University of Technology and Design (SUTD), the University of South Florida, and the University of Washington.
The research team estimated how much water was stored and released on a monthly basis by each dam during the past decade. „Knowledge about these management decisions is very important for downstream countries,“ explained corresponding author of the study, Dr. Stefano Galelli from SUTD. „The Laotian hydropower industry, for example, could use these data to better support its operations, particularly during droughts. Another key economic sector that could use these data is rice farming in Cambodia and Vietnam.“
Data show that the 11 dams built on the main stem of the Mekong have a total storage capacity of about 42 km3, about 55% of the annual river discharge in Northern Thailand and Laos. Their storage fluctuates on an annual basis, following the succession of dry and wet seasons that is typical of the Monsoon Zone. This is where things get interesting: the analysis indicates that dam operations did not change during the 2019-2020 drought that affected the region. „We have wondered if emergency releases from these dams could have helped mitigate the drought impact,“ added Dr. Galelli.
The researchers also uncovered the dam filling strategies—the decisions made to fill in new reservoirs to the minimum storage required for operational purposes. They found that the two largest dams, Xiaowan and Nuozhadu, which were built in 2009 and 2012 respectively, reached steady-state operations in about two years by retaining 15% to 23% of the annual inflow volume.
„Uncovering dam filling patterns provides additional information that is very vital, since another 65 km3 of new reservoir storage is planned for the Lancang,“ explained Dung Trung Vu, the lead author and Ph.D. student from SUTD. „Knowledge about filling strategies can help downstream countries prepare for temporary water scarcity,“ he added.
This then begs the question of what can be done to improve water management in the Mekong.
„The Mekong Riparian countries only share a small fraction of data that are needed by scientists, water managers and decision-makers,“ explained Dr. Galelli. „Our efforts improve on current initiatives on river basin monitoring and have the ultimate goal of supporting a more open approach to the management of Southeast Asia’s most important river basin.“
Paper: Dung Trung Vu et al, Satellite observations reveal 13 years of reservoir filling strategies, operating rules, and hydrological alterations in the Upper Mekong River basin, Hydrology and Earth System Sciences (2022). DOI: 10.5194/hess-26-2345-2022
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As the grid adds wind power, researchers must reengineer recovery from blackouts
When the power grid goes down, there’s a step-by-step recovery process—a „blackstart“ that up to now has depended on power from gas or hydro turbines spinning away inside a power plant.
It was all relatively easy to control. Start up the turbines, use them to spin generators and watch the electrons flow steadily and predictably to reenergize a grid and withstand short circuits and other faults.
But what if we’re talking about a wind power plant? One that stretches across the countryside. One that’s not so steady and predictable. One that depends on the wind blowing. What happens when a wind-dominant grid goes black? How do engineers get a wind farm with hundreds of individual power generators working together to get electricity back to homes and businesses?
That’s one of three major „grand challenges in the science of wind energy,“ according to an October 2019 headline and paper in the journal Science. Paul Veers of the National Renewable Energy Laboratory in Colorado is the lead author.
Hugo Villegas Pico, a Harpole-Pentair assistant professor of electrical and computer engineering at Iowa State University, saw that paper and thought he could engineer solutions for grand challenge number three, „optimization and control of fleets of wind plants comprising hundreds of individual generators working synergistically within the larger electric grid system.“
In 2020, the U.S. Department of Energy’s Office of Basic Energy Sciences awarded him and his research group a three-year, $729,349 grant to figure out how to orchestrate the restoration of wind-dominant electric grids after a blackout.
In a research paper accepted for publication in IEEE Transactions on Energy Conversion and recently published online, Villegas Pico and Vahan Gevorgian, a chief engineer at the National Renewable Energy Laboratory, describe the development of grid-forming controllers and a stall-prevention subsystem that enables certain wind turbines to blackstart a power grid.
It’s a critical step for building up the resilience of wind farms to blackouts.
„If wind power plants are not able to restore a power system, the incorporation of wind resources into electric grids could be limited by blackstart capability,“ the researchers wrote in their paper.
Iowa, with 11,660 megawatts of installed capacity (with 437 more under construction), produces 55% of its electricity from the state’s winds. That makes wind power plants a current reality across the state.
So, what would it take to use them to restart a grid after a blackout?
Villegas Pico says the first challenge for „Type 4“ turbines, which feature fully rated electronics converters to transfer all their generating capacity to the grid, was engineering a grid-forming control strategy that allows turbines to operate on the grid independently of any gas or hydro turbines, which is not currently possible.
„The control strategy is a software algorithm,“ Villegas Pico said. „It steers the operation of wind turbines so they’re capable of reliably restoring power systems.“
Specifically, the software helps the turbines work together and to withstand asymmetrical grid faults such as those caused by trees that take down and short-circuit part of the transmission and distribution grid.
The second challenge was designing an active protection system that would prevent wind turbines from stalling—stopping—if power demand is higher than available wind during the recovery from a blackout.
By plugging their ideas into a computer model, the researchers have shown via detailed simulations their new control systems can reenergize a wind-dominant power grid, ride through asymmetrical faults and survive low-speed winds.
In a place such as Iowa where there are more and more wind farms, Villegas Pico said using wind power to restore power grids could expedite the process. There are simply a lot of turbines to work with these days.
Villegas Pico said the research team is also applying these advances to other classes of wind turbines and to power systems that use batteries to store energy. The project is also developing artificial intelligence and weather forecasting tools that would help operators orchestrate the restoration of wind-dominant grids.
Villegas Pico said the new advances could be just a few years from being used in wind power plants and benefiting utilities and their customers.
„Our contributions are significant to satisfy restoration, reliability, and interoperability standards,“ the researchers wrote. „They are also important to not jeopardize restoration processes, cause economical losses, and endanger lives, for example, if electricity is critical for heating in cold weather.“
Paper: Hugo Nestor Villegas Pico et al, Blackstart Capability and Survivability of Wind Turbines with Fully Rated Converters, IEEE Transactions on Energy Conversion (2022). DOI: 10.1109/TEC.2022.3173903