Regenerative Energien

Je geringer die Rotorblattzahl ist, desto höher muss die Windgeschwindigkeit sein. Die Kosten werden jedoch geringer. Zwei Rotorblätter: schlechte Optik, da abhängig von der Sichtposition verschiedene Geschwindigkeiten beim Drehen vorgetäuscht werden. Windenergiekonverter mit 3 Blättern haben sich durchgesetzt, da sie auch die besten mechanischen Eigenschaften aufweisen (Beachte: Unterschiedliche Kräfte auf Rotorblätter, je nachdem ob sie unten oder oben sind.)

Pitch: Regelung des Blatteinstellwinkels beta und damit des Anstellwinkels alpha und damit die Leistungszahl

Stall: Regelung durch Strömungsabriss bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit

Eine Pitch geregelte Anlage kann dann auf eine Betriebsbremse verzichten, wenn jedes Rotorblatt einen eigenen Antrieb hat und bei 3 Blättern eine 2 von 3 Sicherheit gegeben ist (d.h. ein Antrieb darf ausfallen)

Verkrümmung der Rotorblätter am Ende oder durch aufrauen der Oberfläche ab etwa 1m vor Ende des Flügels oder Erniedrigung der Schnelllaufzahl.

Ja, da die Rotorblätter im Winter vereisen können.

1,5 MW: etwa 3m hoch, 3m breit, 4m lang; d = 90 m

5 MW: entspricht etwa der Größe eines Einfamilienhauses; d = 130 m

Um bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten die maximale Rotorleistung zu erreichen muss die Drehzahl angepasst werden.

Schaltbares Getriebe, unschaltbare Polpaarzahl, Asynchrongenerator, Gleichstrom-Zwischenkreis

• Der Gleichstrom-Zwischenkreis erzeugt keinen exakten Sinus, da er die Wechselspannung aus einer Gleichspannung gewinnen muss.
• Bei direkter drehzahlfester Kopplung des Generators an das Netz ist der Sinus nicht exakt durch die Beeinflussung der Rotorgeschwindigkeit beim Durchlaufen des Turmschattens.

2012 in GER: ca. 22.300 Anlagen mit ca. 29.000 MW

Die im Jahre 2011 errichteten Anlagen haben eine durchschnittliche Leistung von 2,25 MW.

Weltweit 2012: 239.000 MW

Küste: 2.000 h/a - 2.200 h/a

Meer: 3.600 h/a - 4.400 h/a

Binnenland: 1.600 - 1.900 h/a

Nein, da nur kurzfristig mit einer gewissen Unsicherheit vorhergesagt werden kann ob und wie viel Windenergie zur Verfügung steht.

Die Leistung bzw. Stromerzeugung der Kraftwerke, die dafür vorgesehen sind die unerwarteten Nachfrageänderungen durch die Verbraucher und die unterschiedliche Windeinspeisung auszugleichen.

P_el = 20.000MW*5.000h/2.000h = 50.000 MW -> 25.000 2MW-Anlagen

Nein, da die Windkraft keine gesicherte Energiequelle darstellt. Unter deutschen Windverhältnissen können nur etwa 5% der installierten Windenergieleistung als gesicherte Leistung angesehen werden.

Offshore Parks: höhere Volllaststunden und ein gleichmäßigeres Windenergieangebot; komplexe Fundamente, Stromleitungen zur Küste, Korrosion kann auftreten, es muss sichergestellt werden, dass man bei Störungen schnell zur Anlage kommt.

Höhere Kosten und größeres wirtschaftliches Risiko, jedoch höhere Vergütung des Stromes durch EEG.

Weil ein Windenergiekonverter als nicht erforderlicher Eingriff gilt.

Priviligierte Anlagen dürfen in Gebieten gebaut werden, in denen normalerweise keine Bebauung erlaubt ist -> Erweiterter Standort

Die Spannung der Photovoltaikzelle hängt von der Energielücke des Materials ab. Die Energielücke beträgt abhängig vom Material etwa 1-2eV. Die Energielücke ist diejenige Energie, die aufgewendet werden muss um ein Elektron vom Valenzband in das Leitungsband zu bringen. Die Spannung kann durch die Wahl des Materials beeinflusst werden. Die Energielücke ist temperaturabhängig.

Dünnschichtzellen sind dünner als 10 mikrometer, mono- und multikristalline Zellen sind dünner als 300 mikrometer.

Tandemzellen bestehen aus zwei übereinander angebrachten Solarzellen verschiedener Materialien. Die beiden Solarzellen sind auf unterschiedliche Wellenlängen des Lichts ausgelegt, dadurch wird ein breiteres Spektrum des Lichts ausgenutzt und der Wirkungsgrad steigt. Tandemzellen sind jedoch aufwändig zu erstellen und sind deshalb sehr teuer.

Bei mono- und multikristallinem Silizium ist die Spannung sehr temperaturabhängig.

Die elektrische Leistung einer Solarzelle wird vereinbarungsgemäß der Vergleichbarkeitshalber in W_peakangegeben. Diese Definition bezieht sich auf: 1 kW/m² Einstrahlung, 25°C Zellentemperatur und Spektrale Verteilung von AM 1,5 (entspricht demSolarspektrum am 42.-Breitengrad: New York, Rom)

Im Sommer ist bei 1kW/m² Einstrahlung die Zellentemperatur > 25°C.

Strom und Spannung sind so geregelt, dass sich eine maximale Leistung ergibt. In der Strom-Spannungskennlinie entspricht dies einer möglichst großen Fläche unter der Kurve.

Solaranlagen sind mit Hilfe von Bypass-Dioden geschützt, andernfalls könnte die Abdeckung eines Abschnitts des Kollektors diesen beschädigen. Dieser Schutzmechanismus koppelt jedoch bei Abdeckung mehrere Zellen vom Kollektor ab. Dadurch sinkt die Leistung deutlich. Eine Abdeckung von 1% der Fläche kann bereits einen Leistungsverlust von 20% und mehr bewirken.