Elektroenergiesysteme: Smarte Stromversorgung Im Zeitalter Der Energiewende

ISBN-13: 9783662647738 / Niemiecki / Twarda / 2022 / 873 str.

Adolf J. Schwab

Opis

In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. 
Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.

Spis treści

Elektrische Energie und Lebensstandard.- Elektroenergiesysteme, Verbundsysteme.- Energieressourcen – Energieverbrauch.- Stromerzeugung in Wärmekraftwerken.- Stromerzeugung in Kernkraftwerken.- Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien.- Kraftwerkleittechnik.- Umwandlung mechanischer Energie mittels Synchrongeneratoren.- Bereitstellung elektrischer Energie auf verschiedenen Spannungsebenen.- Transport und Übertragung elektrischer Energie.- Verteilung elektrischer Energie.- Sternpunktbehandlung.- Schaltanlagen.- Netzschutz.- Frequenz- und Spannungsregelung.- Netzleittechnik.- Netzbetrieb.- Berechnung von Netzen und Leitungen im stationären Betrieb.- Kurzschlussstromberechnung.- Stabilität von Elektroenergiesystemen.- Wirtschaftliche Aspekte in Elektroenergiesystemen.- Anhang.

O autorze

Professor Dr. Ing. Dr. hc mult.  Adolf Josef Schwab studierte und promovierte an der Elite-Universität Karls­ruhe auf dem Gebiet der Elek­trotechnik. Seinem Aufenthalt als Postdoctoral Fellow am MIT - Massachusetts Institute of Technology in den USA folgte 1972 die Habilitation. 1976 erhielt er einen Ruf als Professor an die Universität Darmstadt, 1978 an die Universität Dortmund. Im Jahr 1980 wurde er zum Ordentlichen Professor und Direktor des Instituts für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik an der Elite-Uni­versität Karls­ruhe ernannt. Von 1989 bis 1993 leitete er das ABB Konzernforschungszentrum in Heidelberg. Heute ist Prof. Schwab Ordinarius im Ruhestand und leitet die Prof. Schwab Consulting. Er ist Ehrendoktor der Universitäten St. Petersburg und Tomsk sowie Consulting Professor der Uni­versität Xian. Er ist Mitglied des VDE, Life Fellow des IEEE, Past Chair des IEEE Ethik-Komitees und Past Chair der  IEEE Germany Section.

Blurb

In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. 

Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.

Der Autor

Professor Dr. Ing. Dr. hc mult.  Adolf Josef Schwab studierte und promovierte an der Elite-Universität Karls­ruhe auf dem Gebiet der Elek­trotechnik. Seinem Aufenthalt als Postdoctoral Fellow am MIT - Massachusetts Institute of Technology in den USA folgte 1972 die Habilitation. 1976 erhielt er einen Ruf als Professor an die Universität Darmstadt, 1978 an die Universität Dortmund. Im Jahr 1980 wurde er zum Ordentlichen Professor und Direktor des Instituts für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik an der Elite-Uni­versität Karls­ruhe ernannt. Von 1989 bis 1993 leitete er das ABB Konzernforschungszentrum in Heidelberg. Heute ist Prof. Schwab Ordinarius im Ruhestand und leitet die Prof. Schwab Consulting. Er ist Ehrendoktor der Universitäten St. Petersburg und Tomsk sowie Consulting Professor der Uni­versität Xian. Er ist Mitglied des VDE, Life Fellow des IEEE, Past Chair des IEEE Ethik-Komitees und Past Chair der  IEEE Germany Section.