Modellbasierte Analyse zur Verbesserung der elektrischen Energiebereitstellung zukünftiger Offshore-Windparks mittels Biogastechnologie / Martin Tigges. 2010
Inhalt
- Vorwort
- Druck_Belegexemplar_Diss_Tigges
- Abbildungsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Formelzeichen
- Einheiten
- 1 Einleitung
- 2 Energieversorgungsstrukturen
- 2.1 Besonderheiten der Versorgung mit elektrischer Energie
- 2.2 Stromübertragung und Stromverteilung
- 2.3 Liberalisierung der Elektrizitätswirtschaft
- 2.3.1 Marktteilnehmer und ihre Aufgaben und Rollen im liberalisierten Markt
- 2.3.2 Integration von Erneuerbaren Energien in das Bilanzkreissystem
- 2.3.3 Ausgleichsenergie
- 2.3.4 Regelenergie
- 2.4 Stromhandel in Deutschland
- 2.4.1 Außerbörslicher bilateraler Handel - Over the Counter (OTC)
- 2.4.2 Börsenhandel
- 2.4.3 Zusammenhang: Handelsebene - Netzbetrieb
- 2.5 Energieversorgung mit Biogas
- 3 Biogasanlagen
- 3.1 Biochemische Grundlagen des Biogas-Prozesses
- 3.1.1 Fermentationsprozess
- 3.1.2 Milieubedingungen
- 3.1.2.1 pH-Wert
- 3.1.2.2 Sauerstoff
- 3.1.2.3 Temperatur
- 3.1.2.4 Nährstoffversorgung
- 3.1.2.5 Hemmstoffe
- 3.1.3 Betriebsparameter
- 3.2 Technik und Anlagenvarianten der Biogasgewinnung
- 3.3 Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz
- 4 Mikrogasturbine
- 4.1 Technologie der Mikrogasturbine
- 4.2 Anwendungsbereiche für MGT
- 4.3 Hersteller
- 4.4 Reale Prozesse einer Mikrogasturbine
- 4.5 Teillastverhalten und Einfluss von Umgebungsbedingungen
- 4.6 Ansätze zur Simulation von Mikrogasturbinen
- 4.6.1 Physikalischer Modellansatz
- 4.6.2 Modellansatz nach W. I. Rowen
- 4.6.3 Modellansatz nach IEEE
- 4.6.4 Analyse der Modellansätze
- 4.6.5 Grundlagen des MGT-Modells
- 4.6.5.1 Dynamisches Verhalten
- 4.6.5.2 Brennstoffsystem
- 4.6.5.3 Regelung
- 4.6.5.4 Geschwindigkeitsregler
- 4.6.5.5 Temperaturregler
- 4.6.5.6 Beschleunigungsregler
- 4.6.5.7 Ausgangsleistung
- 4.6.5.8 Generator
- 4.6.5.9 Anfahrverhalten und Regelung der Betriebsphasen
- 4.6.6 Modellparameter, Modellvalidierung, Plausibilität
- 5 Grundlagen der Windenergienutzung
- 5.1 Charakteristika des Windes
- 5.2 Atmosphäre
- 5.2.1 Atmosphärische Zustandsgrößen
- 5.2.1.1 Luftdichte
- 5.2.1.2 Luftdruck
- 5.2.1.3 Lufttemperatur
- 5.2.1.4 Luftfeuchte
- 5.2.1.5 Relative Feuchte
- 5.2.2 Jahresgang relevanter Zustandsgrößen
- 5.2.3 Vertikale Stabilität
- 5.2.4 Vertikale Windverhältnisse / planetarische Grenzschicht
- 5.3 Windenergieanlagen zur Nutzung der Windenergie
- 5.4 Windparkmodell zur Berechnung der elektrischen Energiebereitstellung
- 5.5 Windprognosen
- 5.6 Aktueller Stand der Offshore-Windenergie
- 5.6.1 Herausforderungen
- 5.6.2 Politische Entwicklungen
- 5.6.3 Status Quo der deutschen Offshore-Projekte
- 5.7 Verwendetes Windparkmodell
- 6 Auswertung: Windprognosen und reale Windstromeinspeisung
- 6.1 Prognoseabweichungen in der Windparkleistung
- 6.2 Von biogasbetriebenen MGT nachzufahrende Differenzen
- 6.2.1 Leistungsinkremente
- 6.2.2 Bereitstellung der benötigten Biogasmenge / Zeitlicher Biogasbedarf/-abruf
- 6.3 Szenarioanalyse
- 7 Fazit und Ausblick
- 8 Literaturverzeichnis
- 9 Anhang