E222 - Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie
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Date (published):
2015
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Number of Pages:
144
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Keywords:
Pumpspeicherkraftwerke
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Abstract:
Der zunehmende Anteil der erneuerbaren Energiequellen an den Energiemärkten benötigt neue Wege zur Verwaltung der Stromproduktion und deren Schwankungen im Tages- und Jahresverlauf. Die Pumpspeicherkraftwerke sind die einzige Technologie, die zuverlässig und schnell die Fluktuationen der Stromproduktion übernehmen kann und gleichzeitig Energie für den zukünftigen Verbrauch akkumulieren kann. Im Laufe dieser Diplomarbeit werden die Probleme der Energiegewinnung aus erneuerbaren Energiequellen mit Schwerpunkt Solar- und Windkraft und die sich daraus ergebenden neue Anforderungen an das Energiesystem in Europa vorgestellt. Weiter wird im I. Teil auf die bau- und maschinentechnischen Grundlagen der Pumpspeicherkraftwerke mit Hilfe zahlreicher Beispiele eingegangen. Die energiewirtschaftlichen Funktionen der Pumpspeichekraftwerke werden erläutert, die sie attraktiv für den Strombörsenhandel machen. Ein Überblick über die Struktur der Strommärkte und die Instrumente des Börsenhandels wird ebenfalls behandelt. Am Ende wird versucht, die Einwirkung des Einsatzes der Pumpspeicherkraftwerke auf den Stromtarif zu analysieren und auf einige Probleme hintsichtlich der unterschiedlichen gesetzlichen Rahmenbedingungen in Europa einzugehen. Im II. Teil der Diplomarbeit wird ein Projekt für ein Pumpspeicherkraftwerk am Beispiel des geplanten Pumpspeicherkraftwerks Koralm in Steiermark erstellt. Zuerst werden die Charakteristiken des Triebwasserweges bestimmt und dementsprechend werden auch die Maschinensätze ausgewählt. In einem nächsten Schritt wird versucht, die geometrischen Parameter des Wasserschlosses für zwei Betriebsfälle zu ermitteln. Am Ende werden die Betriebseinrichtungen und der Damm des Unterbeckens Seebach untersucht. Energiewirtschaftliche Grundlagen für Pumpspeicherkraftwerke - Fallbeispiel Koralm
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The increased share of renewable energy on the energy markets needs new ways for managing the electricity production and its daily and annual fluctuations. The pump - power stations are the only technology that can compensate the fluctuations of the electricity production reliably and quickly and at the same time it can accumulate energy for the future consumption. The problems related to the energy generation from renewable sources with focus on the solar and wind energy are presented in the course of this master's thesis, as well as the resulting requirements for the European energy system. Further in the first part the structural and mechanical basics of the pump-power stations are discussed using numerous examples. The functions of the pump - power stations regarding the energy economy, which make them attractive for the energy markets, are explained. An overview of the structure of the energy markets and of the instruments of the market trade is made. At the end the influence of the operation of pump - power stations on the market trade is analysed and some of the problems concerning the different legislative regulations in Europe are explained. In the second part of this master-s thesis the project of the pumped - storage hydropower plant Koralm in Steiermark has been designed. First the characteristics of the underground waterway were determinated and the turbines were selected. Next the geometrical parameters of the surge tank for two operational modes were determined. At the end the operating facilities and the dam of the lower reservoir were examined.