Praxisbuch Energiewirtschaft

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1 Panos Konstantin Praxisbuch Energiewirtschaft Energieumwandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt 2. bearbeitete und aktualisierte Auflage 4y Springer

2 Inhaltsverzeichnis 1. Der Primärenergiemarkt Energieformen Klassifizierung der Energieformen Maß- und Handelseinheiten für Energie Struktur des Energieverbrauchs in Deutschland Primärenergieverbrauch Endenergieverbrauch Energieträgereinsatz zur Stromerzeugung Beitrag erneuerbarer Energien zur Energiebereitstellung Herkunft u. Preisentwicklung der Primärenergieträger Herkunft und Grenzübergangspreise von Rohöl Herkunft und Grenzübergangspreise von Steinkohle Herkunft und Grenzübergangspreise von Erdgas Herkunft und Preise von Kernbrennstoff Preisentwicklung von Importenergien im Vergleich Entwicklung der Brennstoff-Verbraucherpreise Preise von Kraftwerkskohle Preise von Heizöl Preise von Erdgas Schlussfolgerungen Lehren aus der Vergangenheit Preisrelationen der Hauptenergieträger zum Rohöl Preisansätze bei Wirtschaftlichkeitsrechnungen 39 Literaturverzeichnis Beschaffung leitungsgebundener Energien Merkmale eines liberalisierten Energiemarktes Mindestanforderungen Marktteilnehmer Börsenhandel, Funktionsweise und Produkte Die Energiebörse European Energy Exchange EEX" Stromhandel an der EEX Handel mit Emissionsberechtigungen an der EEX 51

3 Xu Inhaltsverzeichnis Erdgashandel an der EEX Strombeschaffung Vertragliche Ausgestaltung Zusammensetzung der Stromverbraucherpreise Strombeschaffung mit Portfoliomanagement Strombezug mit Vollversörgungsvertrag Entwicklung der Strompreise Gasbeschaffung Historischer Überblick - Gas-zu-Gas-Wettbewerb Vertragliche Ausgestaltung Zusammensetzung der Gasverbraucherpreise Zugang zu Erdgasspeichern Gaslieferungsverträge ^ Beschaffung von Fernwärme J. 77 Literaturverzeichnis Energierechtliche Rahmenbedingungen Definitionen und Überblick EU-Recht Deutsches Recht Internationale Abkommen Der deutsche energierechtliche Rahmen Energiewirtschaftsrecht Energiesteuergesetze Gesetze zur Kraft-Wärme-Kopplung Gesetze zur Förderung erneuerbarer Energien Konzessionsabgabenverordnung Klimaschutzrechtliche Rahmenbedingungen Internationale Klimaschutzabkommen Das EU-Emissionshandelssystem - EU ETS Umsetzung des Emissionshandels in Deutschland Berechnungsgrundlagen, Rechenbeispiele und Analysen " Geplante Änderungen für die 3. Handelsperiode 141 Literaturverzeichnis Investitionsrechnung in der Energiewirtschaft Finanzmathematische Grundlagen Der Zeitwert des Geldes, Aufzinsen, Abzinsen, Barwert Zinssatz und Inflation Ertragsteuern - Kalkulatorischer Zinssatz Zahlungsreihen 156

4 Inhaltsverzeichnis XTTT Aufbau von Zahlungsreihen Anwendungsfälle und Beispiele Investitionsrechnungsmethoden Methodische Vorgehensweise Dynamische Verfahren ' Statische Verfahren Planerfolgsrechnungsmodelle Randbedingungen für Wirtschaftlichkeitsrechnungen Begriffsfestlegungen Kostenarten bei Energieprojekten Randbedingungen für Wirtschaftlichkeitsrechnungen 183 Literaturverzeichnis, Physikalisch-technisches Grundwissen Das internationale Einheitensystem SI-Einheiten Regem für die Schreibweise von.größen und Einheiten Der richtige Umgang mit Einheiten in Formeln Basiswissen Thermodynamik Allgemeine Definitionen Thermodynamik der Gase und Gasgemische Wasserdampfthermodynamik Brennstoffkennwerte Verbrennungsrechnung Kreisprozesse Basiswissen Elektrotechnik Stromarten und Stromkreise : Drehstrommaschinen 233 Literaturverzeichnis Energieumwandlung und Emissionen Energieumwandlungsanlagen Typen von Energieumwandlungsanlagen Kessel Arten von Feuerungen Luftverunreinigende Schadstoffemissionen Arten von Emissionen Emissionsgrenzwerte Emissionsminderungsmaßnahmen Primärmaßnahmen zur Emissionsreduzierung Sekundärmaßnahmen zur Emissionsminderung Verfahren zur Reduzierung von CC^-Emissionen 258

5 XIV Inhaltsverzeichnis Hintergrund und Zielsetzung Verfahren zur CO 2 -Abscheidung CO 2 -Transport : CO 2 -Speicherung Vergleich der Verfahren, Energieeffizienz und Kosten 26,6 Literaturverzeichnis Kraftwerke, Technik und Kosten Begriffsdefinitionen und Kennzahlen Kraftwerkstypen Definition der verwendeten Kennzahlen und Begriffe Fossilthermische Kraftwerke Dampfkraftwerke Gasturbinenkraftwerke Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke Verbrennungsmotor-Kraftwerke Stromgestehungskosten fossilthermischer Kraftwerke Kernkraftwerke Typen und Funktionsweise von Kernreaktoren Kernenergieausstieg oder Ausbau Der neue European Pressurized Reactor EPR Stilllegung von Kernenergieanlagen Stromgestehungskosten von Kernkraftwerken Solarthermische Kraftwerke Das Energieangebot der Sonne Kollektorsysteme für Solarthermische Kraftwerke Typen von solarthermischen Kraftwerken Investitionsausgaben und Stromgestehungskosten Photovoltaik Anlagen Physikalisch-technische Grundlagen PV-Module - Aufbau, Funktionsweise, Kenngrößen * Aufbau von Photovoltaik Anlagen Kenngrößen von PV-Anlagen Stromgestehungskosten Wasserkraftwerke Physikalische Grundlagen Typen von Wasserkraftwerken Bauarten von Wasserturbinen Anlagenbestand, Stromerzeugung, Ausbauperspektiven Investitionsausgaben und Betriebskosten Windkraftanlagen 329

6 Inhaltsverzeichnis XV Physikalische Grundlagen Anlagentechnik Kenngrößen von Windkraftanlagen Ermittlung des Energieertrages Investitionsausgaben und Stromgestehungskosten Ausbauperspektiven der Windenenergie 342 Literaturverzeichnis Kraft-Wärme-Kopplung, Technik, Kostenaufteilung Thermodynamisch-technische Grundlagen Das Prinzip der Kraft-Wanne-Kopplung Bauarten von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Aufbau und Fahrweise von Heizkraftwerken Anwendungsmöglichkeiten und Betreiber Heizkraftwerke Verbrennungsmotor-Blockheizkraftwerke Gasturbinen-Heizkraftwerke Dampfturbinen-Heizkraftwerke Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerke Wärmeauskopplung aus Großkraftwerken Kennzahlen der gekoppelten Energieerzeugung Thermodynamisches Modell KWK- und Kond.-Anlagen Wirkungsgrad und Energienutzungsgrad Die Stromkennzahl Die Stromverlust-Kennziffer Äquivalente Kondensationsleistung Beziehungen zwischen den Kennzahlen Richtwerte für Kennzahlen von KWK-Anlagen Auflistung verwendeter Symbole bei den Kennzahlen Kostenaufteilungsverfahren Das Stromäquivalenzverfahren (Arbeitswertverfahren) Das Exergie- Verfahren Das kalorische Verfahren Das Restwertverfahren Wahl des Kostenaufteilungsverfahrens 390 Literaturverzeichnis Energietransport und -Verteilung Stromübertragung und-verteilung Technischer Aufbau der Stromnetze Systemkomponenten von elektrischen Netzen Das Deutsche und das Europäische Verbundnetz 402

7 XVI Inhaltsverzeichnis Netzzugang und Netznutzung bei Stromnetzen Genehmigung der NNE - Anreizregulierung Erdgastransport und -Verteilung 418 <, Technischer Aufbau von Erdgasnetzen : Das deutsche und europäische Erdgas-Verbundnetz Auslegung und Betrieb von Erdgasnetzen Netzzugang und Netznutzung bei Gasnetzen Fernwärmeverteilung Technischer Aufbau von Fernwärmenetzen Grundbegriffe der Fernwärmeversorgung Ausgewählte Merkmale der Fernwärmeversorgung Auslegung und Betrieb von Fernwärmenetzen Systemkomponenten von Fernwärmenetzen Erschließungskosten der Fernwärmenetze 444 Literaturverzeichnis : Abwicklung von Energieprojekten Phasen der Projektabwicklung 45 P Projektstart Planung und Vergabe Bau und Inbetriebnahme Betrieb der Anlage 458 Literaturverzeichnis 459 Abkürzungsverzeichnis 461 Sachverzeichnis 467