Italiens Energieversorgung mit Schwerpunkt Wasserkraft und die Integration eines hohen Anteils erneuerbarer Energien

Abstract

Im 21. Jahrhundert müssen Stromproduktion und Energiebereitstellung im Allgemeinen neue Aspekte berücksichtigen. Zu den bekannten Problemen zählen der CO2-Ausstoß, endliche fossile Brennstoffreserven, insbesondere Öl, und die Endlagerung radioaktiver Stoffe. Mit erneuerbaren Technologien versucht man diese Probleme zu umgehen.<br />Nach der Wasserkraft sind Wind- und Sonnenenergie die wichtigsten Alternativen. Ihre große Schwachstelle ist die Wetter- bzw.<br />Tageszeitabhängigkeit. Der Schwerpunkt dieser Diplomarbeit liegt auf den Wasserkraftwerken, weil sie mit Speichern und Pumpspeichern die Volatilität der erneuerbaren Technologien kompensieren können.<br />Nach einer Einführung in die italienische Energieerzeugung werden in einem ausführlichen Überblick aktuelle Kraftwerkstechnologien und deren Eigenschaften vorgestellt. Ein eigenes Kapitel über Speichertechnologien zeigt Vor- und Nachteile betreffend Kosten, Einsatzbereiche und Lebensdauer auf.<br />Der Hauptteil besteht aus der Beschreibung des linearen Optimierungsmodells und der aufwendigen Datensuche mit darauffolgender Besprechung der Simulationen sowie der Anpassungsmöglichkeiten der Wasserkraft. Hier wird mit einem Modell wird die korrekte Arbeitsweise der Simulationen getestet, ein zweites Modell erforscht einen möglichen Ausbau der vorhandenen Pump- und Turbinierleistung.<br />

In the 21st century electricity production and power generation in general have to consider new aspects. Common problems are CO2 emission, finite fossil fuels, especially oil, and final storage of radioactive waste. Renewable energies can help to avoid these problems.<br />After hydropower, wind and solar power are the most common renewable energy sources. A crucial weak spot is their weather and daytime dependence. In this diploma thesis emphasis is placed on hydro power, since storage and pumped storage facilities can compensate other intermittent power sources.<br />An introduction into the Italian energy production will be followed by an extensive overview of existing power generation methods and their properties. A separate chapter will be dealing with advantages, disadvantages, costs, range of application and lifecycles of energy storage technologies.<br />The main section describes the linear optimization model and the intricate data mining, subsequently simulations and modification potentials of hydro power will be discussed. In particular, one model tests the simulations mode of operation, a second model investigates the potential for a capacity extension of existing pumping and turbining.