Das grüne Rechenzentrum
Ich habe ein Rechenzentrum und mir sind die Stromkosten zu hoch. Durch die Grünen weiß ich ja, das Wind und Sonne keine Rechnung stellen und deswegen viel billiger sind. Deswegen werde ich das Rechenzentrum mit Wind und Sonne selber versorgen. Das Rechenzentrum zieht kontinuierlich 4 MW. Somit sollte ich mit 35 GWh pro Jahr auskommen.
Ich habe gelesen, dass derzeit in Deutschland 70 GW Wind und 100 GW Solar installiert sind. Da die deutschen Planer die besten sind, möchte ich natürlich genau dieses Verhältnis verwenden. Was die Auswahl des Windkraftwerks angeht habe ich mich für ein 7 MW entschieden (Vestas V172-7.2 MW) und mache den Rest mit Solar. Ich rechne mal inkl. Montage und Anschluss mit 18 Millionen für die Windmühle und hoffe, dass ich bei den 2200 Volllaststunden nicht betrogen worden bin.
Das Windrad liefert, falls die Angaben stimmen, knapp 16 GWh pro Jahr und noch mal knapp 23 Solar oben drauf, dann bleiben 10 Prozent Verlust für Umsetzer und Speicherung. Also 24 MWp Solarpanels, die bekomme ich für 17 Millionen installiert. Die brauchen gerade mal 10 ha. Da kann ich die Bäume um das Windrad roden, habe damit eine etwas bessere Ausbeute und bekomme die Panels unter. Ich hoffe nur, dass die Dioden bei der Teilabdeckung durch den Rotor und Turmschatten gut funktionieren.
Jetzt habe ich also schon mal die 100 % Regenerativen projektiert. Bleibt nur noch das Problem zu lösen, dass ich das Rechenzentrum ja zuverlässig mit Strom beliefern muss. Eine Gasturbine als Backup fällt natürlich flach, da ich ja nichts fossiles mehr antasten möchte.
Jetzt muss ich also einen Speicher projektieren. Wasser scheidet aus, da gibt es in Deutschland zu wenig. Also nehme ich Batterien. Die werden ja immer billiger. Mal schauen wie viel ich brauche.
Gut das war wohl ein Griff ins Klo. Ich habe wohl im Sommer einen Überschuss von über 8 TWh und im Winter fehlen gut 5 TWh, dann muss ich mich noch gegen eine Dunkelflaute absichern, der Strom darf ja nicht ausfallen. Also 6,5 TWh Batterie. Da würden jetzt 2 Milliarden Euro anfallen. Das versaut mir aber die Bilanz.
Jetzt sind die 35 Millionen für die Windmühle und die PV ja Peanuts im Vergleich, also was kostet die Welt verdoppeln wir erst mal die Energieerzeugung, gehen also auf 200 % regenerativ. Das ist vom Ergebnis schon mal deutlich besser, jetzt habe ich nur noch die Dunkelflaute zu überwinden und komme mit etwas Sicherheit mit gut 2 TWh Speicher aus. Ich bin jetzt also bei 70 Millionen für die Regenerativen und 700 Millionen für den Speicher.
Da muss doch noch mehr gehen. Es gibt ja grünen Wasserstoff und der wird ja nicht nur von Habeck sondern auch von Merz geliebt. Da kann ja wirklich nichts schief gehen. Das Ergebnis schaut auch schon viel besser aus. Jetzt habe ich folgendes System (die Abschätzungen für die Betriebskosten kommen von Grok, mir erscheinen sie hoch, aber sie enthalten auch Pacht, Versicherung, Wartung etc.):
Komponente | Spezifikation | Anschaffungskosten | Betriebskosten pro Jahr |
---|---|---|---|
Windräder | 2 × 7,2 MW, 31,68 GWh/Jahr | 24–40 Mio. € | 720.000–1.440.000 € |
Solarpanels | 200.000 m², 45,1 GWh/Jahr | 35–38 Mio. € | 540.000–600.000 € |
Batteriespeicher | 150 MWh | 45–75 Mio. € | 450.000–750.000 € |
Elektrolysator | 10 MW, 554.240 kg H₂ | 5–10 Mio. € | 100.000–200.000 € |
Wasserstoffspeicher | 100.000 kg (Druckgastanks) | 50–100 Mio. € | 500.000–1.000.000 € |
Brennstoffzelle | 4 MW | 4–8 Mio. € | 80.000–160.000 € |
Gesamt | 163–271 Mio. € | 2,40–4,15 Mio. € | |
Wasserstoffverkauf | 454.240 kg (Einnahmen) | – | 1,82–2,73 Mio. € |
Damit wird das deutlich billiger, als ich gedacht habe. Bei Mittelwerten für Anschaffung und Betriebskosten, Abschreibung auf 25 Jahre und finanzierung durch die Bank kommen wir jetzt auf:
Posten | Betrag |
---|---|
Anschaffungskosten (Mittelwert) | 217 Mio. € |
Abschreibung (25 Jahre) | 8,68 Mio. €/Jahr |
Finanzierung (3 %, 25 Jahre) | 12,23 Mio. €/Jahr |
Nettokosten (Betrieb - Verkauf) | 0,995 Mio. €/Jahr |
Gesamtkosten pro Jahr | 13,225 Mio. €/Jahr |
kWh-Kosten Rechenzentrum | 37,79 ct/kWh |
Also deutlich unter einem Euro!
Mein Kumpel aus Tschechien hat jetzt aber die gleiche Idee er macht das nur halt mit einer Gasturbine:
Komponente | Spezifikation | Anschaffungskosten | Betriebskosten pro Jahr |
---|---|---|---|
Gasturbine | 4 MW, 35 GWh/Jahr | 5,75 Mio. € (4,0–7,5 Mio. €) | 4,11 Mio. € (3,91–4,32 Mio. €) |
Die ist etwas schneller hingestellt, macht alles weniger Spaß und kostet:
Posten | Betrag |
---|---|
Anschaffungskosten (Mittelwert) | 5,75 Mio. € |
Abschreibung (25 Jahre) | 0,23 Mio. €/Jahr |
Finanzierung (3 %, 25 Jahre) | 0,324 Mio. €/Jahr |
Betriebskosten (Mittelwert) | 4,11 Mio. €/Jahr |
Gesamtkosten pro Jahr | 4,435 Mio. €/Jahr |
kWh-Kosten Rechenzentrum | 12,67 ct/kWh |
Man sieht also im Geldausgeben bin ich dem Kumpel um den Faktor 3 voraus.
Optimierung
Der Kumpel zeigt mir aber, dass er seine Geldausgaben noch weiter verschlechtern kann. Er kommt nämlich auf die Idee, so viel PV dazu zu bauen, dass er die Gasturbine unterstützt. Also 5 MWp erzeugen geschätzt über den Sommer in den Mittagsstunden im Schnitt 3 MW und über den Winter 1 MW:
Komponente | Spezifikation | Anschaffungskosten | Betriebskosten pro Jahr |
---|---|---|---|
Gasturbine | 4 MW, ~30,2 GWh/Jahr | 5,75 Mio. € (4,0–7,5 Mio. €) | 3,54 Mio. € (3,35–3,73 Mio. €) |
Solarzellen | 5 MWp, ~4,8 GWh/Jahr | 3,75 Mio. € (3,5–4,0 Mio. €) | 0,06 Mio. € (0,05–0,07 Mio. €) |
Dadurch sinken die Gaskosten und steigen die Finanzierungskosten. Das kommt dabei raus:
Posten | Betrag |
---|---|
Anschaffungskosten (Mittelwert) | 9,5 Mio. € |
Abschreibung (25 Jahre) | 0,38 Mio. €/Jahr |
Finanzierung (3 %, 25 Jahre) | 0,535 Mio. €/Jahr |
Betriebskosten (Mittelwert) | 3,6 Mio. €/Jahr |
Gesamtkosten pro Jahr | 4,135 Mio. €/Jahr |
kWh-Kosten Rechenzentrum | 11,81 ct/kWh |