Energietransport und Speichertechnologien im Stromnetz: Grundlagen, aktuelle Entwicklung und Smart Grid

Prof. Dr. W. Pfeiffer, Prof. Dr. H. Stiebig

Sommersemester 2014

28 96 45 (V + S)

Diese Vorlesung ist eine Wahlvorlesung für Diplomstudierende im Hauptstudium, Masterstudenten und Doktoranden. Interessierte Post-Docs sind ebenfalls herzlich willkommen.

22. April 2014

Vorbesprechung/Beginn:

Vorbesprechung: Montag, 14. April 2014 um 15:00 Uhr im Seminarraum D4-258
Veranstaltungsbeginn: 22. April 2014

Termine:

die Veranstaltung findet ab 24. April 2014 immer
donnerstags um 12:30 Uhr im Seminarraum D4-258 statt

Inhalte:

Im Rahmen dieser Veranstaltung werden die physikalischen Grundlagen des Energietransports und deren Verteilung im nationalen und europäischen Stromverbundnetz behandelt und die notwendige Veränderung durch die Integration der erneuerbaren Energien einschließlich Speichertechnologien diskutiert. Ausgehend von einer allgemeinen Einführung zur Gesamtsituation der Energieversorgung in Deutschland wird u.a. der Bedarf an
Energiespeichern ermittelt und die Probleme stark schwankender Einspeisungen aus regenerativen Energiequellen dargestellt. Inhaltlich gliedert sich die Veranstaltung in 3 Themengebiete:

• Speichertechnologien:
  Die Grundlagen und realisierbaren Speicherkapazitäten der unterschiedlichen Technologien werden vorgestellt. Dies beinhaltet sowohl die mechanische, elektrische, chemische und hydrodraulische Speicherung als auch die Methanisierung und den Transport in den Gasleitungen
• Grundprinzipien des Energietransportes im Wechselstromnetz:
  Nach Wiederholung der Grundlagen von Wechselstromkreisen wird das gekoppelte System von Generator, Netz und Verbraucher diskutiert. Dieser Vorlesungsblock dient der Vermittlung der Grundlagen, die zum Verständnis der Netzregelung notwendig sind.
• Netzsysteme und -kontrolle:
  Im letzten Teil der Veranstaltung wird die Steuerung des Gesamtnetzes behandelt. Dabei geht es im Einzelnen um die typischen Zeitkonstanten der Regelung, den Ausbau und die Kurschlusssicherheit der Netze sowie um den Einsatz von aktiven Netzelementen (kapazitive und induktive Elemente, Phasenschiebertransformation, Flexible-AC-Transmission-System (FACTS) sowie um notwendige Veränderungen der derzeitigen Netzstruktur (DC-Netze, Smart Grid, ...)