Solarenergie, Windenergie, Wasserkraftwerke

Solarenergie
Es ist die zugänglichste und reinste Form der erneuerbaren Energie, die am längsten genutzt wird. Bei wolkenfreiem Wetter wirkt bei uns auf die Fläche von 1 m2 Sonnenstrahlung mit einer Leistung von etwa 1000 W und die Solarenergie wird mittels aktiver und passiver Solarsysteme zur Wärme- oder Stromerzeugung verwendet:

Aktive Solarsysteme sind:
• Flache Solarkollektoren - dienen zur Warmwasser- oder Warmlufterzeugung, die Sonnenstrahlung wird mittels Absorber aufgefangen, in dem die Wärme an die Flüssigkeit oder Luft abgegeben wird. Diese können bis zu 60 % des Warmwasserverbrauchs der Haushalte im Jahr decken und als Quelle für eine ergänzende Heizung kleinen Potentials dienen. • Konzentrische Kollektoren – dienen zur Warmwasserbereitung mit höherer Wirksamkeit. Reflexionsrinnen mit Parabelnprofil konzentrieren Sonnenstrahlen auf die im Brennpunkt untergebrachten Rohre mit wärmetragender Flüssigkeit. • Solar(Fotovolt)elemente – arbeiten auf dem Prinzip der fotoelektrischen Erscheinung und wandeln das Licht direkt in Elektroenergie – Gleichstrom um. Grundtypen sind:
o mit kristallinem Silizium - sind teuer und die Wirksamkeit liegt zwischen 12 - 20 %
o mit amorphem Silizium – sind wesentlich billiger und die Wirksamkeit liegt zwischen 8 -10 %. Kristalline Solarelemente mit 10x10 cm werden in der Regel in sog. Solarmodulen, bzw. Paneelen mit einer Leistung von 100 - 130 W/m2 integriert. Ein 1 m2 großes Modul erzeugt bei uns 100 - 140 kWh/Jahr. Der Preis für die auf diese Weise erzeugte Elektrizität beträgt 15 - 32 Sk/kWh und Kosten des installierten kW liegen bei 200 - 600 Tsd. Sk. Slovenské elektrárne, a.s. haben 1998 40 Paare Solarpaneele an den Leitungsmästen 400 kV Slowakei – Polen installiert. Die Module sichern die Einspeisung der Nachtwarnbeleuchtung für den Flugbetrieb. Jeder Paneel besteht aus 36 Siliziumsolarelementen und hat Spitzenleistung von 75 W. SE, a.s. unterstützt finanziell die Einführung der heimischen Herstellung des Solargliedes mit amorphem Silizium. Passive Solarsysteme – sind architektonische Lösungen, die Beheizung der Innenräume mittels Sonnenstrahlen (Wintergarten u.ä.) sichern.



Windenergie
Die Windenergie ist Bewegungsenergie der Luft. Sie ist indirekte Form der Solarenergie. Die Erdoberfläche wird durch Sonnenstrahlen von einer Region zur anderen mit unterschiedlicher Intensität erwärmt, wodurch es häufig zu Temperatur- und Druckunterschieden kommt.

Etwa 2% der durch die Sonne ausgestrahlten Energie werden dauernd in Luftströmung umgewandelt. Zur wirtschaftlich sinnvollen Nutzung der Windenergie zur Elektrizitätserzeugung ist eine Durchschnittswindgeschwindigkeit von über 4 - 5 m/s (in Höhe von 10m) erforderlich. Dabei gilt, dass bei unter 650 m ü.d.M. die durchschnittliche Windgeschwindigkeit klein ist (etwa 2,5 m/s). Optimale Windgeschwindigkeit liegt bei 12 m/s. Bei Überschreitung dieser Grenze muss die vom Wind gelieferte Leistung begrenzt werden und ein Teil der Energie bleibt ungenutzt. In den letzten Jahren verzeichnete die Windenergetik riesige Entwicklung. Installierte Leistung der Windkraftwerke der Welt erzielte 10 000 MW und die Jahreserzeugung lag bei 22 TWh. In der Gegenwart werden insbesondere Einheiten mit 500 bis 1000 kW Leistung gebaut, aber Spitzenhersteller bieten Größen bis zu 1,5 MW an. Überwiegend sind es Dreiblattturbinen, es werden aber auch Zwei- und Einblattmaschinen hergestellt. Moderne Windturbinen produzieren minimalen Lärm und sind auch für die Umwelt akzeptabel. Die EU plant bis 2010 Windkraftwerke mit einer Leistung von bis zu 40 000 MW zu bauen. Gebaut werden große Windfarmen, von denen die größte in Europa sich in Deutschland mit 35 Schrauben, jeweils mit einer Leistung von 1,5 MW befindet. Riesige Möglichkeiten bieten Meeresküsten, wo die Turbinen direkt im Meer (sog. Offshore) bis zu 20 km von der Küste entfernt gebaut werden. Die SR besitzt gegenüber den Küstenländern (Dänemark, Deutschland u.ä.) geringes Windenergiepotential. Es gibt hier wenig geeignete Lokalitäten zur Installierung von Windturbinen, weil die akzeptable Durchschnittswindgeschwindigkeit von 5 m/s insbesondere in den Höhen von über 1000 m, in geschützten und bewaldeten Gebieten, weit von den Stromleitungen entfernt vorkommt Das Windpotential der SR wurde auf 600 GWh/Jahr geschätzt. Bei der Auswahl der Lokalität ist bestimmender Faktor die jährliche Durchschnittswindgeschwindigkeit. Installierungsaufwand je 1 kW liegen in der Gegenwart bei ca. 41 000 Sk. In geeigneten Lokalitäten kann 1 kWh bereits für 2-2,50 Sk/kWh erzeugt werden. In der Gegenwart bereitet die Gemeinde Cerová aus Initiative der SE, a.s. den Bau des Musterwindparks mit einer Leistung von 2,4 MW in den Kleinen Karpaten vor.

Die Baukosten werden zu 70% vom Grant PHARE und zu 30% vom Kredit finanziert.





Wasserkraftwerke

Für die Erzeugug von Elektroenergie wird das hydroenergetische Potential unserer Flüsse genutzt, das eine sich ständig erneuernde und deshalb unerschöpfliche Energiequelle ist – im Unterschied zu allen Arten fossiler Brennstoffe. Die Wasserkraftwerke sind mit ihren sehr beweglichen Leistungen und der Betriebsanpassungsfähigkeit in der Lage, die sich sehr stark ändernden Anforderungen an die Leistung in der Spitzenbelastungszeit des Tagesdiagrammes abzudecken. Sie sind für die Abdeckung kurzfristiger Veränderungen der Belastung des Verbundnetzes geeignet. Wasserkraftwerke an großen Staubecken (z.B. Orava, Krpeľany, Hričov, Nosice, Kráľová, Gabčíkovo) und Pumpwasserkraftwerke (napr. Čierny Váh, Liptovská Mara, Ružín, Dobšiná) helfen bei der Lösung des Problems des ungleichmäßigen Elektroenergieverbrauches im Verlaufe eines Tages. Die Stellung und die Tätigkeit von Wasserkraftwerken ist im Verbundsystem einmalig und unersetzlich. Die Wasserkraftwerke übernehmen im Verbundsystem folgende Aufgaben:
• Überbrückung plötzlicher Belastungsschwankungen
• Frequenzregelun
• Ausfallreserven
• Lieferungen von Blindenergie
Wasserkraftwerke sind als Regel- oder Reservequellen im Verbundsystem geeignet, und sie sind auch aus der Sicht der Sicherung primärer Energiequellen vorteilhaft, d.h. sie sind nicht auf den Kauf und den Import von teuerem Brennstof angewiesen. Ein Wasserkraftwerk wird meist als Bauwerk errichtet, das mehrere Aufgaben erfüllt. Es ist nicht nur von energiewirtschaftlicher Bedeutung, sondern es erfüllt auch weitere Aufgaben, wie z.B.:
• Versorgung der Industrie mit Wasser
• Versorgung der Landwirtschaft mit Wasser
• Hochwasserschutz für Gebiete
• Schiffsverkehr
• Nutzung für Zwecke von Erholung und Sport
Das gegenwärtige Niveau der Technik und der Technologie ermöglicht in den Wasserkraftwerken die Energieerzeugung mit Eigenschaften, die gerade nur für Wasserkraftwerke spezifisch sind:



• hoher Wirkungsgrad der Umwandlung der Primärenergie in Elektroenergie
• hohe Bereitschaft und Veränderlichkeit, das bedeutet die Möglichkeit hochwertiger Dienste an das Verbundsystems
• ökologische Unbedenklichkeit des technologischen Prozesses
• hohe Zuverlässigkeit des Betriebes und seine Sicherheit
• vollautomatischer Ablauf des Prozesses, möglichkeit des bedienungsfreien Betriebes und der Fernsteuerung
• hohe Lebendauer der technologischen Anlagen und des gesamten Kraftwerkes bei unbegrenzter Lebensdauer der primären Energiequelle
• geringe energetische Ansprüche des gesamten Prozesses
• außer demTurbinen- und Pumpbetrieb besteht die Möglichkeit der Kompensation.