Elektrische Energiesysteme - Power Electronics Systems Laboratory ...

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Einführung
Dieses Kapitel soll eine allgemeine Einführung in das Gebiet der elektrischen
Energiesysteme geben. Zuerst wollen wir über grundsätzliche Eigenschaften
und Bedeutung elektrischer Energie diskutieren, dann wenden wir uns der
Kette Erzeugung-Transport-Verbrauch zu.
1.1 Elektrische Energie
Elektrische Energie wird durch Umwandlung aus Primärenergien gewonnen.
In der Energiewirtschaft bezeichnet man sie als Endenergie, da sie vom
Endverbraucher als solche abgenommen wird. Im Vergleich zu anderen Endenergien
wie z.B. Erdgas oder Kohle zeichnet sich elektrische Energie vor
allem durch folgende Eigenschaften aus:
– relativ einfach mess-, steuer- und regelbar
– vielseitig anwendbar
– effiziente Nutzbarmachung der Primärenergien
– hohe thermodynamische Wertigkeit, d.h. sie kann mit einem hohen
Wirkungsgrad in mechanische oder thermische Energie umgewandelt
werden
– mit relativ niedrigen Verlusten transportierbar
Elektrische Energie hat aber nicht nur Vorteile. Der bedeutendste Nachteil
ist wohl die Gefahr hoher Spannungen und Ströme für den Menschen.
Ein weiterer Nachteil ist die schlechte Speicherbarkeit die dazu führt, dass
die Erzeugung in den Kraftwerken in jedem Moment dem Verbrauch angepasst,
also geregelt werden muss. Trotzdem hat sich elektrische Energie als
eine der wichtigsten Endenergieformen durchgesetzt.
Abbildung 1.1 stellt den weltweiten Gesamtendenergieverbrauch nach
Energieformen dar. Öl und Gas sind nach wie vor die am häufigsten eingesetzten
Endenergieformen, gefolgt von Elektrizität mit etwa 16% am Gesamtanteil.
1.2 Erzeugung elektrischer Energie
Generell wissen wir, dass Energie weder erzeugt noch verbraucht werden
kann. Trotzdem spricht man oft von der Erzeugung elektrischer Energie
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