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Grundlagen der Energieinnovation .doc

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Faculty
Technics
Discipline
Electrical Engineering
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University, School
Technische Universität Graz - TU
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2009
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Electrical Engineering

Strommessung
Bericht einer Strommessung Allgemeines Ein Impuls ist definiert durch: - Anstiegszeit - Rückenhalbwertszei­t - Scheitelwert und - Polarität Einige Messsysteme zur Strommessung: - Messs


Prüfung Grundlagen der elektrischen Energiesysteme
Name:_____________­_____________ Matrikelnummer:___­___________ Aufgabe 1 (4 Punkte): ____ / 4 Gegeben ist eine einseitig gespeiste zweisystemige 3-phasige Leitung mit der Leitungsimpedanz je


Der elektrische Grundstromkreis
Der elektrische Grundstromkreis 1. Aufgaben 1.1 Bestimmen Sie die Innenwiderstände von Analog-Multimetern­ in Spannungs- und Strommessbereichen­. 1.2 Messen Sie den Widerstand von vorgegebene


Projektmappe Semesterprojekt
Inhaltsverzeichnis­ 1. Projektinitiierung­ (PI) Seite 1.1. Sortierte Anforderungsliste 2 1.2. Anforderungsliste als Mind Map 3 1.3. Ziele 3 1.4. Risikoanalyse 4 1.5. Kostenvoranschlag 4 1.6.

Grundlagen der Energieinnovation

1.1       Zählen Sie die Rahmen der Weltenergiewirtschaft auf?

  • Bevölkerungsentwicklung
  • Ungleichgewichtige Verteilung der Weltenergieversorgung
  • Nachgewiesene Welt-Energiereserven
  • Hauptsächliche Energiehandelsströme
  • Energiepreisentwicklung und politische Implikationen
  • Klimaproblematik

 

1.2       Nennen Sie die 9 Paradigmen der Energiewirtschaft und beschreiben Sie diese?

  • Leitungsgebundenheit

von Strom, Gas, Fernwärme. Vermeidung von Mehrfachinvestitionen

à natürliches Gebiets- Monopol

  • Netzgebundenheit der elektrischen Energie

Strom teilt sich nicht nach Verträgen, sondern nach Ohm und Kirchhoff auf.

  • Gesamtsystemgebundenheit

à Leistungs- Frequenz- Regelung

  • Kapitalintensität

Für Kraftwerke die sehr viel Kapital einsetzen à langsame Änderungen, auch wegen langer Lebensdauer und sehr genauen Planungen

  • lange Vorlaufzeit

sehr hohe Planungsdauern wegen Genehmigungen für KW (5-10 Jahre). Für Leitungen länger weil große örtliche Ausdehnung

  • lange Lebensdauer

lange Nutzungsdauern (ca. 25 Jahre). Deswegen gutes Risikomanagement und vorausschauende Planung nötig à Entwicklungen träge

 

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  • Bedarfsgerecht vs. Dargebotsabhängig

Lauf- KW liefert dauernde Leistung bei niedrigen laufenden Kosten(in Ö: 65%). Zur Spitzenlastabdeckung(Mittag, Abend): Speicherkraftwerke.

Auch zur Ergänzung der niedrigeren Produktion im Winter.

  • Strom kann aus allen Primärenergieträgern hergestellt werden

Viele Energien nur so sinnvoll nutzbar. Manche Branchen ohne Strom undenkbar.

2.1       Vor welchen Herausforderungen steht die EU im Energiebereich in den kommenden Jahrzehnten?

Da die EU strukturell primärenergiearm (derzeitiger Importanteil rund 50%, bei „business as usual“ in 25 Jahren rund 70% Importanteil). Dadurch kommt es zu hohen Importkosten und zur Abhängigkeit von den Ländern aus denen die Primärenergieträger (Öl, Kohle, Gas) bezogen werden.

Deshalb will die EU in den kommenden Jahrzehnten folgende Punkte erreichen:

  • Energieverschwendung Einhalt gebieten
  • Entscheidung für andere Verkehrspolitik
  • Neue und erneuerbare Energien entwickeln
  • Wahrung einer gewissen Autarkie (Verringerung der Importe der Primärenergieträger)
  • Schnelle Vollendung des Binnenmarktes (um einen leistungsfähigen, sicheren und wettbewerbsfähigen Energiemarkt zu realisieren)
  • Sicherheit der Energieversorgung für alle Verbraucher zu einem erschwinglichen Preis bei
  • gleichzeitiger Wahrung des Umweltschutzes und Förderung eines gesunden Wettbewerbs

 

2.2       Welche für die Steigerung der Energieeffizienz relevanten Richtlinien kennen Sie?

 

Europäische Zielsetzungen

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2.3        

2.1       Das Netzmodell ATLANTIS

Motivation

  • Platon (437 bis 342 v. Chr.)
  • Beschreibung des idealen Staates

 

Bedeutung für uns:

  • Elektrizitätsmarktmodell für Europa
  • Beitrag zu einem „ideal“ funktionierenden Elektrizitätsmarkt in Europa leisten
  • Keine Wertungen
  • „WENN- DANN“- Untersuchungen

 

Wichtig ist, dass die Paradigmen berücksichtigt werden.

 

„WENN – DANN“


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Für wen könnte Atlantis interessant sein?

  • Wirtschaftsunternehmen

Abschätzung der Auswirkung von Investitionen und Regulierungs-maßnahmen auf das Unternehmen

  • Regulierungsbehörde

Abschätzung der Auswirkung von Regulierungsmaßnahmen

  • Politik

Sinnvolle Entscheidungen im Sinne des Allgemeinwohl treffen

  • Universität

Erkenntnisgewinn ( =Wissenschaft)

Aus welchen Teilen besteht Atlantis?

  1. Netz

Im Netzmodelle werden sowohl Leitungssysteme und Netzknoten als auch Kraftwerke und der Verbrauch berücksichtigt.

  1. Deckungsrechnung:

Bei der Deckungsrechnung wird zwischen der Leistungsdeckung (Winterspitzenlast wichtig) und der Energiedeckung (Dauerlinie und Energieinhalt eines Jahres

Wichtig) unterschieden.

  1. Strömbörse:

Das Hauptziel der Strömbörse ist einen organisierten Markt für Strom

zu haben. Es wird die zeitlich begrenzte Menge an Strom gehandelt.

 

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Im Atlantis wird der Sportmarkt abgebildet.

Beispiel:


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4.   Unternehmensmodelle:

Unternehmensmodelle können genutzt werden, um zu überprüfen, inwieweit eine bestimmte Struktur die strategischen und operativen Ziele unterstützt.

Auf Basis der Bewertung kann anschließend das geeignete Unternehmensmodell für die Einführung von Strukturen gewählt werden.

Strategische und operative Ziele werden getrennt bewertet. Für jedes dieser Ziele wird ein Bewertungsfaktor, d.h. die Priorität mit der das entsprechende Ziel umzusetzen ist, festgelegt.

GuV – Modell:

Bsp.:

 

Anschaffungsaufwand: 200 Mio. €

Nutzungsdauer : 50 Jahre

 

Abschreibung (Afa):


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Bilanzmodell:


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3.1       Beschreiben Sie die typische Kostenstruktur eines Elektrizitätsunternehmens.

2/3 Fixkosten à hauptsächlich Abschreibungen und Zinsen

1/3 variable Kosten à Brennstoffkosten

3.2       Erklären sie die Preisbildung eines Wettbewerbsmarktes

Pareto-Optimum wird sich einstellen, wenn steuernd eingegriffen wird.


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3.3       Was ist ein Verbundnetz und welche Vorteile bringt ein Verbundnetz.

Ein vermaschtes Netz, d.h. viele regionale Netze zusammengeschalten durch

Verbundleitungen.

Dadurch Abbau von Überkapazitäten wegen geringeren Reservehaltungs-bedürfnissen. Wenn ein KW ausfällt springen andere ein.

 

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1/3: Atom-KW (Grundlast)

1/4: Kohle-KW (Braun-: Grundlast, Stein-: Mittellast)

1/5: erneuerbare Energien(davon 80% Wasser) (Lauf-: Grundl., Speicher: Spitzenl.)

Rest: Gas und Öl (Mittellast)

KWK-Anlagen: Im Sommer Mittel-, im Winter Grundlast

3.5       Nennen Sie Kraftwerkstechnologien und beschreiben Sie diese KURZ.

Wasserkraftwerke:

früheste Form der Energieumwandlung à potentielle in Bewegungsenergie über Welle treibt diese den Generator.

Es gibt Lauf-, Speicher- und Pumpspeicher- Kraftwerke

fossile, thermische KW:

Wärme durch Verbrennung à kinetische Energie à treibt Welle à Generator

Dampfkraftwerke sind geschlossene thermodynamischer Kreise

Atom- KW:

Dampfkraftwerke bei denen Wärme aus nuklearer Reaktion kommt

Biomasse:

ist z.B. Holz, Energiepflanzen, aber auch organische Abfälle, CO2-neutral

Windkraft:

nur in bestimmten Regionen einsetzbar, kaum planbare Energieabgabe

Geothermie:

Erdwärme-Nutzung, zur Grundlastdeckung, weil Erdkern heißer als Kruste

Gezeiten- Wellen- KW:

nutzt das Auf- und Ab des Meeres mit geschickter Technik

Solarenergie:

direkte Nutzung Sonnenenergie, über solarthermische oder thermoelektrische Nutzung

 

3.6       Beschreiben Sie die aktuelle Kraftwerkssituation in Europa.

 


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