Elektrische Energieerzeugung (PDF)

Die Versorgung der ständig zunehmenden Weltbevölkerung mit Energie wird immer mehr zu einem der bedeutsamen Probleme unserer Zeit. Unter den in Frage kom­ menden Energiearten nimmt die elektrische Energie wegen ihrer guten Anwend­ barkeit in den verschiedenen Verbrauchsbereichen einen wichtigen Platz ein. Sie muß aber aus anderen Energieträgern erzeugt werden. Mit dieser Energieumwandlung und den dabei auftretenden energetischen und technischen Fragen aus der Sicht des Elektrotechnikers beschäftigt sich das vorliegende Skriptum. Verluste und Wirkungsgrade sind wichtige Aspekte bei allen behandelten Energieumwandlungsprozessen. Eng damit verbunden ist die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung, weswegen einige Grundlagen der Elektrizitätswirtschaft vorangestellt werden. Der eigentliche Stromerzeuger -der Synchrongenerator -wird als elektrische Maschine andernorts ausgiebig behandelt, daher werden hier nur die Ausführungs­ arten und einige in der Praxis wichtige Themen der Generatorperipherie ange­ sprochen, wie Spannungs- und Leistungsregelung, Kühlung, Schutz. Weitere Ab­ schnitte behandeln die verschiedenen Möglichkeiten der Stromerzeugung in Wärme­ und Wasserkraftwerken. Da die Vorräte der in Wärmekraftwerken hauptsächlich eingesetzten fossilen Brennstoffe begrenzt sind, und man daher in näherer oder fernerer Zukunft auf andere Energieträger wird ausweichen müssen, wird auch auf die Nutzungsmöglichkeiten der regenerativen, also erneuerbaren Energiequellen eingegangen. Die dafür anwendbaren Konzepte sind meist großtechnisch noch nicht erprobt, Aussagen über die anlagentechnische Verwirklichung können deswegen nur vorläufigen Charakter haben.