Beitrag von Windenergieanlagen zu den Systemdienstleistungen in ...

Analyse der Aufgabenstellung
In dieser Arbeit wird jede Blindenergielieferung auf einem Markt vergütet, d.h. es wird
angenommen, dass es einen Blindleistungsmarkt gibt. Die Kraftwerksbetreiber
bekommen von dem Übertragungsnetzbetreiber eine Vergütung für die eingespeiste
Blindenergie.
2.4 Windenergienutzung
2.4.1 Physikalische Grundlagen
Der Wind enthält kinetische Energie (Ekin,W). Die Windleistung (PW) kann folgendermaßen
berechnet werden:
P
dE
kin,W
W = (2.22)
dt
Im Allgemeinen bei konstanter Windgeschwindigkeit (vW) kann Ekin,W mit de Gleichung
(2.23) berechnet werden:
1
2
Ekin,W = ⋅m⋅ νW
2
(2.23)
Wobei m die Luftmasse ist, die durch die Fläche A während einer bestimmten Zeit
strömt. Somit lässt sich die Windleistung so berechnen:
dEkin,W 1 dm 2 1 dy 2 1
3
PW = = ⋅ ⋅ vW = ⋅ρ⋅A ⋅ ⋅ vW = ⋅ρ⋅A ⋅ v
(2.24)
W
dt 2 dt 2 dt 2
Aus der Gleichung (2.24) ist es ersichtlich, dass die Windleistung proportional der
Luftdichte (ρ), der durchströmten Fläche und der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit
ist.
Die kinetische Windenergie kann durch die Abbremsung der Luftmassen in die
mechanische Energie durch die Turbine einer Windenergieanlage (WA) umgewandelt
werden. Das Verhältnis zwischen der von einer Windenergieanlage entnommenen
Leistung PWA zu der in der Luftbewegung enthaltenen Leistung PW wird durch den
dimensionslosen Leistungsbeiwert (cP) beschrieben:
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