Elektrische Energieerzeugung

تامین انرژی در حال رشد دائمی جمعیت جهان در حال تبدیل شدن به یکی از مهم ترین مشکلات زمان ما است. در میان انواع انرژی مورد بحث، انرژی الکتریکی به دلیل کاربرد خوب آن در زمینه های مختلف مصرف، جایگاه مهمی را به خود اختصاص می دهد. اما باید از منابع دیگر انرژی تولید شود. فیلمنامه حاضر به این تبدیل انرژی و سوالات انرژی و فنی می پردازد که از دیدگاه مهندس برق ایجاد می شود. تلفات و راندمان جنبه های مهمی در تمام فرآیندهای تبدیل انرژی هستند. سودآوری تولید برق ارتباط تنگاتنگی با این موضوع دارد، به همین دلیل است که ابتدا برخی از اصول صنعت برق آورده شده است. ژنراتور برق واقعی - ژنراتور سنکرون - در جاهای دیگر به عنوان یک ماشین الکتریکی به طور گسترده مورد بررسی قرار می گیرد، بنابراین فقط انواع ساختار و برخی از مسائل مربوط به لوازم جانبی ژنراتور که در عمل مهم هستند در اینجا مورد بررسی قرار می گیرند، مانند تنظیم ولتاژ و توان، خنک کننده، حفاظت. بخش های دیگر به گزینه های مختلف برای تولید برق در نیروگاه های حرارتی و برق آبی می پردازد. از آنجایی که ذخایر سوخت‌های فسیلی که عمدتاً در نیروگاه‌های حرارتی استفاده می‌شوند محدود است و بنابراین باید در آینده نزدیک یا دور به منابع انرژی دیگر روی آورد، احتمال استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، یعنی تجدیدپذیر نیز مورد بحث قرار می‌گیرد. بسیاری از مفاهیمی که می توان برای این کار استفاده کرد هنوز در مقیاس بزرگ آزمایش نشده اند، بنابراین اظهارات مربوط به اجرای فنی سیستم فقط می تواند موقت باشد.

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.