Windenergie: Zuverlassige Integration in die by Prof. Dr. Lorenz Jarass, Prof. Dr. Gustav M. Obermair, PDF

By Prof. Dr. Lorenz Jarass, Prof. Dr. Gustav M. Obermair, Wilfried Voigt (auth.)

ISBN-10: 3540852522

ISBN-13: 9783540852520

ISBN-10: 3540852530

ISBN-13: 9783540852537

Die Windenergie leistet in Deutschland schon heute einen großen Beitrag zum Klimaschutz und zur Unabhängigkeit von fossilen und nuklearen Brennstoffen. Bis 2030 sollen onshore und offshore mehr als 50 GW Windkraftwerke installiert sein, aber nur noch 20 GW Kohlekraftwerke und keine Kernkraftwerke.

Das Buch analysiert die systemtechnischen und ökonomischen Aspekte dieses Totalumbaus des elektrischen Energiesystems unter Berücksichtigung des deutschen und des europäischen Energierechts. Hauptthemen hierzu sind:

  • Optimierung der Windenergieanlagen und ihrer Netzanbindung,
  • Ausbau der Stromnetze mit neuen umweltschonenden Techniken,
  • Ausgleich der großen Fluktuationen des Windenergieangebots durch andere regenerative oder CO2-arme Energieträger,
  • vom Markt bewirkte Verdrängung kohlebefeuerter Großkraftwerke.

Mit neu entwickelten Optimierungsmethoden bietet das Buch Grundlagenwissen für Forschung und Lehre und versorgt Entscheidungsträger in Energiewirtschaft, Politik und Verwaltung mit fundiertem Wissen.

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282]) 2 Physikalisch-technische Grundlagen der Windenergienutzung 0,7 maximaler Leistungsbeiwert (16/27 bzw. 0,593) 0,6 Leistungsbeiwert Cp,th 30 0,5 0,4 maximaler Leistungsbeiwert cp,max 0,3 0,2 0,1 0 0 1/3 1 der Turbine (d. h. vvor ≈ vmom ) und der Abwindgeschwindigkeit vnach ein St¨uck weit nach der Turbine wie folgt angesetzt werden: vmittel = 1/2 ∗ (vvor + vnach ) . F¨uhrt man die Variable x = vnach /vvor ein, das ist der Bruchteil, auf den die Windgeschwindigkeit durch die Wechselwirkung mit der Turbine abgebremst wird, so ergibt sich2 durch einfache Rechnung aus den drei obigen Formeln dieses Abschnitts: 3 ∗ 1/2(1 + x − x2 − x3 ).

Die Oberfl¨ache dieses Plasmaschlauchs, der nur durch das Magnetfeld der großen weit außen liegenden Spulen gegen den inneren Druck zusammengehalten wird, ist und bleibt trotz immer neuer Gegenmaßnahmen a¨ ußerst instabil: Jede kleinste Inhomogenit¨at schaukelt sich blitzschnell auf; das str¨omende Plasma erzeugt selbst Magnetfelder und reißt wie bei einem platzenden Ballon den Plasmaschlauch in Millionstel Sekunden weit auf, so dass der kostbare Brennstoff in das umgebende Vakuumgef¨aß ausstr¨omt.

Schnell gehandelt werden m¨usse, wenn der weltweite Temperaturanstieg auf 2 ◦ C begrenzt werden soll – schnell und konsequent! Schon zuvor waren einige f¨uhrende weltwirtschaftliche Forschungsinstitute u¨ bereinstimmend zu dem gleichen Ergebnis gekommen: Eine weltweit koordinierte Anstrengung von Staaten und St¨adten, Wirtschaftsunternehmen aller Art und einer ¨ organisierten Offentlichkeit kann den doppelten Umschwung – Energieeffizienz plus CO2 -R¨uckhaltung und erneuerbare Energie – bew¨altigen.

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Windenergie: Zuverlassige Integration in die Energieversorgung by Prof. Dr. Lorenz Jarass, Prof. Dr. Gustav M. Obermair, Wilfried Voigt (auth.)


by Kevin
4.2

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