Eine schöne Visualisierung des europäischen Stromnetzes (2022)

• Visualisierung des europäischen Stromnetzes

  • Eine Karte, die die Verbindungspunkte des europäischen Stromnetzes visualisiert
  • Grüne Punkte sind Orte, an denen die Erzeugung höher ist als der Verbrauch und daher Strom ins Netz eingespeist wird
  • Violette Punkte sind Orte, an denen der Verbrauch höher ist als die Erzeugung und daher Strom aus dem Netz bezogen wird
  • Dreiecke zeigen die Richtung des Stromflusses an
  • Wenn man mit der Maus über ein Dreieck fährt, werden der Stromfluss auf der Leitung und ihre Gesamtkapazität angezeigt

• Optimierungsalgorithmus

  • Es wird ein Algorithmus verwendet, um den optimalen Lastfluss zu finden
  • Man wählt ein bestimmtes Datum aus, und für jedes 2-Stunden-Zeitfenster wird berechnet, wie viel Strom die Kraftwerke produzieren sollen
  • Ziel ist es, die Gesamtkosten zu minimieren und gleichzeitig den gesamten Stromverbrauch zu decken
  • Für jeden Verbindungspunkt und jedes Zeitfenster werden die folgenden Eingabewerte erfasst
    • Gesamtverbrauch der nahegelegenen Siedlungen und der Industrie
    • Erzeugungskosten von Solar-, Wind-, Wasser-, Kohle-, Öl-, Gas- und Kernenergie
    • Gesamte Erzeugungskapazität konventioneller Kraftwerke
    • Maximal mögliche Erzeugungsmenge von Solar-, Wind- und Wasserkraftwerken
    • Maximale Stromübertragung jeder Leitung

• Datenquelle

  • Die Daten stammen aus einer Forschungsarbeit namens pypsa-eur
  • pypsa-eur bietet ein Optimierungsmodell für Daten des europäischen Stromnetzes
  • Ein Dank geht an Fabian Neumann und die Forschungsgruppe von Professor Tom Brown

• Realitätsnähe

  • Die mathematischen Berechnungen sind dieselben wie jene, die echte Stromnetzbetreiber verwenden
  • Die tatsächliche Stromproduktion realer Kraftwerke hängt von Preisen ab, die sich im Zeitverlauf ändern
  • pypsa-eur nimmt auf Basis historischer Durchschnittswerte Preise an und führt den Optimierungsalgorithmus aus

• Warum ist das wichtig?

  • Der wichtigste Weg, die Emissionen in Industrieländern heute weitgehend zu senken, besteht darin, Heizung und Fahrzeugverkehr auf Strom umzustellen
  • Fast der gesamte Strom muss nahezu emissionsfrei erzeugt werden
  • Das Problem lässt sich nicht allein durch den Ausbau erneuerbarer Erzeugung lösen
  • Es braucht einen strategischen Ansatz dafür, wo erneuerbare Erzeugung gebaut werden soll

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Diese Karte ist unvollständig; in dem Fluss nahe unserer Stadt gibt es auf 20–30 km verteilt 3–4 verbundene Wasserkraftwerke mit einer Leistung von 1 GW, die auf der Karte nicht angezeigt werden
• Die Visualisierung ist merkwürdig; die Linienstärke scheint proportional zur Wattzahl zu sein, ist es aber nicht. Es ist unklar, was sie darstellt, und dadurch verwirrend und irreführend
• Die UI ist gut und die Daten sind interessant, aber sie ist nicht mit echten Echtzeitdaten verbunden, sondern nur eine statische Schätzung von Durchschnittswerten
  • Als Beispiele gibt es Seiten wie http://gridwatch.co.uk/ oder https://gridwatch.templar.co.uk/france/
• Es heißt, dass Daten in 2-Stunden-Intervallen verwendet werden, aber ohne eine Uhr, die zeigt, wann die letzte Aktualisierung war, ist das nicht eindeutig
• Wenn man sich Frankreich ansieht, befinden sich auf der Zoomstufe, auf der man das ganze Land sehen kann, alle grünen Punkte neben Kernkraftwerken. Das erinnert daran, dass das französische Stromnetz hauptsächlich von Kernenergie betrieben wird
• Es wäre gut, sich eine Karte für den Sommer anzusehen, um zu sehen, ob ein anderer Strommix auch eine andere Karte ergibt
• Man sollte beachten, dass es ein Prognosewerkzeug und kein Überwachungswerkzeug ist
• Es gibt ein schnelleres und klareres Tool unter https://app.electricitymaps.com/
• Ich werde irrational wütend, wenn eine Karte verzerrt ist und es keine Möglichkeit gibt, das zu ändern. Je weiter man hineinzoomt, desto stärker wird die Verzerrung. Selbst beim vollständigen Herauszoomen verschwindet die Winkelverzerrung nicht. Das erforderte tatsächlich bewusste Arbeit seitens der Programmierer
  • Es ist wie bei Navigations-Minimaps (im Auto oder in Computerspielen), die Norden nicht oben halten, nur schlimmer
• Die Besonderheit Österreichs ist Pumpspeicherung. Wegen der vielen Berge und Täler werden Seen als riesige Batterien genutzt. Bei Überangebot wird Wasser hochgepumpt, und wenn die Nachfrage hoch ist, wird es zur Energieerzeugung wieder abgelassen
  • Das hilft, Stromleitungen stabil zu halten und Dinge wie Windflauten bei Windkraftanlagen, Anfahr-/Abschaltzeiten von Wärmekraftwerken und Unterschiede im Verbrauchsverhalten bei kaltem Wetter auszugleichen
• Es war sehr interessant, dadurch etwas über das Stromnetz und unser Land zu lernen, und das war für mich der Anlass, mich mit dem Energiemarkt zu beschäftigen
• Wenn ein ganzer Kontinent an ein synchronisiertes Stromnetz angeschlossen ist, habe ich mich gefragt, wie die einzelnen Länder wissen können, von wem sie Strom exportieren und importieren
  • Man kann zwar die gesamten Importe oder Exporte messen, aber ich frage mich, wie man feststellen kann, von welchem Nachbarland man Strom erhält und an welches man ihn liefert