Ferienakademie 2011 Kurs 3. Fida Saidani

Transkript

1 Ferienakademie 2011 Kurs 3 Fida Saidani

2 1. Motivation 2. Speichermöglichkeiten 3. Transporttechnik

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6 Chemische Speicherung Elektrische Speicherung Thermische Speicherung Mechanische Speicherung

7 wichtige Primärenergieträger Beispiele: Kohle, Rohöl, Erdgas, Methanhyrate.

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9 Chemische Speicherung Elektrische Speicherung Thermische Speicherung Mechanische Speicherung

10 direkte Speicherung der elektrischen Energie Elektrostatisch: Doppelschichtkondensatoren Elektrochemisch: Wasserstoffelektrolyse, Akkus Elektromagnetisch: Supraleitende Spulen * Fotos von Nokia und vom VDE e.v.

11 direkte Speicherung der elektrischen Energie Elektrostatisch: Doppelschichtkondensatoren Elektrochemisch: Wasserstoffelektrolyse, Akkus Elektromagnetisch: Supraleitende Spulen * Fotos von Nokia und vom VDE e.v.

12 Hohe Geschwindigkeit und Leistungsdichte Geringe Verluste

13 direkte Speicherung der elektrischen Energie Elektrostatisch: Doppelschichtkondensatoren Elektrochemisch: Wasserstoffelektrolyse, Akkus Elektromagnetisch: Supraleitende Spulen * Fotos von Nokia und vom VDE e.v.

14 Wikipedia

15 Nokia Wiederaufladbare Batterien Bis 5 MWh Energie

16 direkte Speicherung der elektrischen Energie Elektrostatisch: Doppelschichtkondensatoren Elektrochemisch: Wasserstoffelektrolyse, Akkus Elektromagnetisch: Supraleitende Spulen * Fotos von Nokia und vom VDE e.v.

17 Energie im Magnetfeld gespeichert + : Guter Lade-/Entladewirkungsgrad - : relativ große Verluste - : Hohe Kosten für die Kühlung

18 Chemische Speicherung Elektrische Speicherung Thermische Speicherung Mechanische Speicherung

19 Prinzipiell für Brauchwassererwärmung und Heizungszwecke

20 Chemische Speicherung Elektrische Speicherung Thermische Speicherung Mechanische Speicherung

21 Potentielle Energie Kinetische Energie Pumpspeicher Schwungräder Druckluftspeicher

22 Unterlagen der Vorlesung Elektrische Energietechnik, Prof. Kindersberger, Fakultät EI, T

23 Speicherung der potentiellen Energie Deckt Spitzenlastbedarf Hoher Wirkungsgrad von 80% erreichbar

24 Unterlagen der Vorlesung Elektrische Energietechnik, Prof. Kindersberger, Fakultät EI, TU

25 nutzt die Energie komprimierter Luft als Speicher Auch ein Spitzenleistungskraftwerk Gut regelbar Wirkungsgrad: bei 50 %

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27 Maschinenelement wird hoch beschleunigt Rotationsenergie beim Abbremsen wiedergewinnen Auch für Stabilisierungszwecke Wikipedia

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29 Hauptbedingungen für den Energietransport Geringere Kosten Sicherheit Intelligente, einfache Lösungen

30 Transport fossiler Energieträger Transport thermischer Energie Transport elektrischer Energie Heute noch Wechselstrom?

31 Transport fossiler Energieträger Transport thermischer Energie Transport elektrischer Energie Heute noch Wechselstrom?

32 Innerhalb der Kontinente: über Pipelines auch für Erdgas geeignt. zwischen den Kontinenten: durch Tanker überwiegend: 75 bis 80% der Rohölmengen billiger als Pipeline

33 Transport fossiler Energieträger Transport thermischer Energie Transport elektrischer Energie Heute noch Wechselstrom?

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35 Transport fossiler Energieträger Transport thermischer Energie Transport elektrischer Energie Heute noch Wechselstrom?

36 Drehstrom: 3 phasiger Wechselstrom 4 Spannungsebenen - Verbundsnetz: Höchspannugsebene 380/220 kv - Verteilsnetz: Hochspannungsebene 110 kv - Verteilsnetz: Mittelspannugsebene 6/10/20 kv - Ortsnetz: Niederspannungsebene 0,4 kv

37 Große Verluste Ohmscher Widerstand der Leiter Eigeninduktivitäten der Leiter und Zwischeninduktivitäten zwischen den Leitern Kapazitäten gegen Erde und Koppelkapazitäten zwischen den Leitern

38 Unterlagen der Vorlesung Elektrische Energietechnik, Prof. Kindersberger, Fakultät EI, TU

39 Unterlagen der Vorlesung Elektrische Energietechnik, Prof. Kindersberger, Fakultät EI, TU

40 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung - HGÜ Keine Kompensation erforderlich Keine Längenbegrenzung für den Kabel Keine Stabilitätsprobleme

41 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung - HGÜ

42 Große Verluste Wechselstrom seit 100 Jahren Netz zu unflexibel Reserven laufen aus Neue Stromleitungen für regenerative Energie

43 Man kann nicht von heute auf morgen alle Großkraftwerke abschalten. Es geht darum, dass wir hineinwachsen in ein Stromsystem, in dem wir immer stärker die erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne nutzen. - Prof. Uwe Leprich, Uni Saarbrücken-

44 Unterlagen der Vorlesung Elektrische Energietechnik, Prof. Kindersberger, Fakultä

45 Die Energienutzungs- und Speichertechniken die man bisher benutzt hat haben sich hauptsächlich mit nicht erneubaren Quellen befasst. Wir müssen uns umweltsbewusster und zukunftsorientieren verhalten, indem wir die erneuerbaren Energie mehr und mehr in unserem Alltagsleben nutzen. Für unsere Erde Für unsere Kinder

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