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Speicherbedarf bei einer Stromversorgung mit erneuerbaren Energien
Matthias Popp
Verlag Springer-Verlag, 2010
ISBN 9783642019272 , 167 Seiten
Format PDF, OL
Kopierschutz Wasserzeichen
Geräte
Vorwort
5
Dissertation
8
Inhaltsverzeichnis
9
Kapitel 1 Einleitung und Zielsetzung
13
Kapitel 2 Bausteine einer erneuerbaren Stromversorgung
15
2.1 Strombedarf
15
2.2 Windenergie
17
2.2.1 Benutzungsgrad von Windenergieanlagen
27
2.2.2 Ladungsabweichung der Windenergie in Europa
31
2.3 Solarenergie
36
2.4 Kombination von Windund Solarenergie
46
2.5 Biomasse zur Stromerzeugung
47
2.6 Weitere erneuerbare Energien
49
2.6.1 Wasserenergie aus Fließgewässern
49
2.6.2 Wasserenergie aus Wellenenergie
50
2.6.3 Wasserenergie aus Gezeitenkraftwerken
50
2.6.4 Geothermie
51
2.6.5 Aufwindkraftwerke
51
2.6.6 Fallwindkraftwerke
51
2.7 Energiespeicher für die Stromwirtschaft
52
2.7.1 Pumpspeicherkraftwerke
54
2.7.1.1 Ringwallspeicher
58
2.7.2 Druckluftkavernenspeicher16
66
2.7.3 Wasserstofftechnologie
67
2.7.4 Chemische Speicher18
68
2.8 Stromexport, -Import und Prioritätsregeln
69
2.8.1 Speicherpriorität
70
2.8.2 Exportpriorität
72
2.8.3 Speicherpriorität und Exportpriorität im Vergleich
73
2.8.4 Fernübertragung elektrischer Leistung
74
2.9 Zusammenfassung zu den Bausteinen
76
Kapitel 3 Ausgleich ohne Stromspeicher
79
3.1 Ausgleich von Windenergie innerhalb Deutschlands
79
3.2 Ausgleich durch kontinentale Stromnetze
81
Kapitel 4 Ausgleich volatiler Erzeugung mit Speichern
94
4.1 Volatile Stromerzeugung und Speicherbedarf
94
4.1.1 Windstromeinspeisung in Deutschland und Speicherbedarf
94
rosa:
95
blau:
95
dunkelgelb:
95
rot:
95
grün:
95
4.2 Grundszenarien zum Speicherbedarf in Europa
98
4.2.1 Analyse der Speichernutzung
110
4.3 Kombinationen von Windund Solarenergie
116
4.3.1 Strategie zur Auffindung eines niedrigen Speicherbedarfs
117
4.3.2 Speichernutzung bei der Kombination von Windund Solarenergie
119
4.4 Erzeugungsreserve und Speicherbedarf
122
4.4.1 Erzeugungsreserve bei Windenergie mit 50% Benutzungsgrad
122
4.4.1.1 Speicherladeleistung begrenzt, Fernübertragung nach Bedarf
122
4.4.1.2 Speicherladeleistung nach Bedarf, Fernübertragungleistung begrenzt
124
4.4.1.3 Speicherladeleistung und Fernübertragungsleistung begrenzt
126
4.4.2 Erzeugungsreserve bei Kombination von Windund Solarenergie
128
4.5 Einfluss von Speicherwirkungsgrad und Prioritätsregeln
129
4.5.1 Windenergie bei niedrigem Speicherwirkungsgrad
130
4.5.1.1 Verbundnetz mit Windenergie bei Speicherpriorität
130
4.5.1.2 Verbundnetz mit Windenergie bei Exportpriorität
133
4.5.2 Volatile Kombination und Speicherwirkungsgrad
136
4.5.3 Leistungsinfrastruktur bei Speichern niedrigen Wirkungsgrads
138
4.6 Einfluss des Fernübertragungswirkungsgrads
139
4.7 Zusammenfassung zum Speicherbedarf
141
Kapitel 5 Zusammenfassung
143
5.1 Was ist neu zum Stand der Technik?
143
5.2 Ergebniszusammenfassung
145
5.3 Schlussbemerkung
147
Danksagungen
149
Literatur
151
Anhang
154
A Durchschnittsbezogene Leistung
154
B Ladung
154
C Leistungsund Ladungsabweichung
155
D Datenaufbereitung, Simulation und Optimierung
156
E Kombinationen aus Windund Solarenergie
161
Sachverzeichnis
165
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