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Inhalt• Funktion
• Verschiedene Typen
• Aufbau• Bestandteile
• Turbinenarten
• Schematische Darstellung
• Verfahrensfließbild
• Energie• Energieflussdiagramm
• Wirkungsgrad
• Sonstiges• Kavitation
• Vor- und Nachteile
• Quellen
Funktion eines Pumpspeicherkraftwerkes
• Speicherung von Energie bei Überschuss
• Abgabe von Strom in Spitzenlastbereichen
Typische Tageslastgangslinie
Verschiedene Arten des PSW
• Tagesspeicher: Speicherinhalt von bis zu 10 Mio. m3
• Wochenspeicher: Speicherinhalt von 10 Mio. m3 bis 60 Mio. m3
• Jahresspeicher: Speicherinhalt von über 60 Mio. m3
• Pumpspeicherkraftwerke mit natürlichen Zuflüssen• Pumpspeicherkraftwerke ohne natürliche Zuflüsse
Aufbau eines Pumpspeicherkraftwerkes
• mind. ein Ober- und Unterwasserbecken
• verbunden mit mind. einer Druckrohrleitung
• mind. eine Wasserturbine
• mind. eine Pumpe
• Wasserschloss zum Schließen der Rohre und Verhindern von Druckstößen
• Drehstrom-Synchronmaschine, bzw. Generator und Motor
• auch Pumpturbinen möglich
TurbinenartenFrancis-Turbine:• η von bis zu 90%• Großer Volumenstrom• Kann als Pumpturbine genutzt werden
TurbinenartenPelton-Turbine:• η von über zu 90%• Geringer Volumenstrom• Wandelt nur kinetische Energie um
Energie• abhängig von Höhenunterschied zwischen
Ober- und Unterbecken
• 5-10h Produktion unter Volllast
• mehr Energie zum Pumpen benötigt, als im Generatorbetrieb gewonnen wird
• Gesamtwirkungsgrad ca. 75-85%
• Berechnung:ηPSW = ηTransformator * ηMotor * ηPumpe * ηRohrleitungen * ηTurbine * ηGenerator * ηTransformator
Typische Tageslastgangslinie eines PSW
Sonstiges
• Druckstöße beim Schließen der Druckrohrleitungen
• hohe Laständerungsgeschwindigkeit
• Möglichkeit von Notbetrieb bei Ausfällen von anderen Kraftwerken
• „schwarzstartfähig“
Vor- und NachteileVorteile:• Umweltfreundlich• Regenerativ (Wasser)• Entlastung von
Spitzenlastkraftwerken• Sehr flexibel• Keine Strom zum
Anfahren benötigt• Kann Schwankungen
ausgleichen
Nachteile:• Starker Eingriff in die
Natur nötig• Zerstörung von Flora
und Fauna durch stetigen Wasserwechsel
• Fische sterben• Verbrauch größer als
Produktion• Begrenztes
Einsatzgebiet
Quellen
• Schema + Verfahrensfließbild + Energieflusskette: Jonathan Wiegand & Tobias Nawrocki
• Titelseite: http://oesterreichsenergie.at/files/oesterreichsenergie.at/Bilder%20Erzeugung%20Wasserkraft/Kaprun-c-Oesterreichs-Energie-int.jpg
• Lastganglinie: http://www.eike-klima-energie.eu/uploads/RTEmagicC_Tagesgang.jpg.jpg
• Funktionsweise: https://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherkraftwerk#/media/File:Prinzip_Pumpspeicherkraftwerk.svg
• Maschine: https://www.vde.com/de/Regionalorganisation/Bezirksvereine/Kassel/Berichte/2009/publishingimages/exkursion_2009-3_waldeck/24_maschinensatz_waldeck-i_img_0216.jpg
• Funktionsweise mit Wasserschloss: http://www.steckdose.de/tl_files/artikel/strom/funktionsweise-pumpspeicherkraftwerk.jpg
• Kavitation: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/66/Cavitating-prop.jpg
• Kavitation Schäden: http://slideplayer.org/slide/896317/
• Kavitation Schema: http://www.wassersport-kellermann.de/pics/motor/prop14.gif
• Francis-Turbine: http://www.landeskraftwerke.de/images/technologie/turbinenarten/francis-turbine.png
• Pelton-Turbine: http://www.seilnacht.com/Lexikon/pelt02.gif
Grafiken:
• http://www.zeit.de/2010/48/Pumpspeicherkraftwerk• http://www.paradigma.de/pumpspeicherkraftwerke• http://www.voith.com/de/maerkte-branchen/branchen/wasserkraft/pumpspeicherkraftwerke-541.html• https://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherkraftwerk
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