English (United Kingdom)

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/featured_content/oa?rat=en

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/highlighted_journal/

Global: Zendy Plus annual

Presents the access of premium content as premium feature

Premium Content

Presents the keyphrase highlighting as premium feature

Keyphrase Highlighting

Presents the summarisation as premium feature

Summarisation

Insights

Presents the pdf analysis as premium feature

PDF Analysis

Presents the zaia usage as premium feature

ZAIA

Global: Zendy Tools annual

Global: Zendy Free Plan

Global: Zendy Tools monthly

Global: Zendy Plus monthly

Nach der Atomkatastrophe in Fukushima im März 2011 hat der Ausbau der Erneuerbaren Energien in Deutschland noch einmal spürbar an Bedeutung gewonnen. Im letzten Jahr wurden 22% der Nach-frage nach elektrischer Energie aus regenerativen Quellen bedient. Den größten Anteil hatte die Windenergie mit 7,4% gefolgt von der Biomasse mit 5,8%, der Photovoltaik mit 4,5% und der Wasserkraft mit 3,4%. Bis zum Jahr 2030 sollen nach den Plänen der Bundesregierung etwa 50% und bis 2050 etwa 80% der Nachfrage nach elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen gedeckt werden. Es gibt eine ganze Reihe weiterer Szenarien, die bis zu einer 100% Versorgung aus regenerativen Energiequellen im Jahr 2050 reichen. In allen Szenarien spielt die Nutzung der Windenergie im Onshoreund Offshore-Bereich eine bedeutende Rolle. In Deutschland liegen die Stundenmittelwerte der Spitzenlast und der Grundlast im elektrischen Verbundnetz in der Größenordnung von 80 GW bzw. 30 GW. Die Nennleistung der volatilen Energiequellen Photovoltaik und Wind betrug bereits Ende 2012 jeweils ungefähr 30 GW. Diese Durchdringung mit volatilen Energiequellen kann schon heute in manchen Situationen problematisch werden. Photovoltaikund Windenergieanlagen spielen dabei im deutschen Verbundnetz eine sehr unterschiedliche Rolle. Die meisten PV-Anlagen sind Dachanlagen relativ geringer Leistung im Bereich von wenigen Kilowatt bis zu mehreren 10 KW und daher an die elektrischen Verteilungsnetze angeschlossen. Dagegen übersteigt die Nennleistung großer Windkraftanlagen den Wert 5 MW schon seit einigen Jahren. Windparks mit bis zu 100 Anlagen erreichen Leistungen in der Größenordnung von 500 MW und werden deshalb wie konventionelle große Kraftwerke an das Hochspannungsnetz angeschlossen. Vier Beiträge dieses Themenheftes befassen sich mit der Regelungstechnik einzelner Windenergieanlagen. Zwei weitere Artikel widmen sich dem Thema Netzintegration größerer Windparks. Der erste Artikel des vorliegenden Themenheftes gibt einen Überblick über den Stand und die Perspektiven der Regelungstechnik in modernen Windenergieanlagen. Die Nabenhöhe dieser Anlagen kann 140 Meter erreichen und die Länge der Blätter wird in den nächsten Jahren 70 Meter deutlich überschreiten. Solche Strukturen sind extrem schwingungsfreudig und stellen schon deshalb eine Herausforderung für die Regelungstechnik dar. Aktive Schwingungsdämpfung und die Kompensation von Nickund Gier-Momenten der Maschinenträger über Einzelblattverstellung sind Themen, die in den letzten Jahren unter dem Begriff individual pitch-control intensiv behandelt wurden. Um weitere Kostenreduktionen zu erreichen wird es in Zukunft dabei parallel zur Reduktion von Ermüdungslasten auch um die Begrenzung von Extremlasten gehen. Der Beitrag weist auf ungelöste Probleme hin und stellt Lösungsansätze dar. Die Drehzahlregelung einer Windenergieanlage ist ebenfalls eng mit dem Ziel der Lastreduktion verbunden. Prinzipiell ist dabei die Regelung im Teillastbereich von der Regelung im Volllastbereich zu unterscheiden. Im Teillastbereich geht es um die Maximierung der elektrischen Leistung, die im stationären Betrieb durch Anpassung der Drehzahl an die Windgeschwindigkeit erreicht wird. Die Stellgröße für die Drehzahl ist dabei das elektrische Moment des Generators, die Blätter werden nicht verstellt. Bei Volllast wird die elektrische Leistung einer Windenergieanlage auf die Nennleistung begrenzt. Im stationären Betrieb bleibt das Generatormoment konstant und das Antriebsmoment wird bei schwankender Windgeschwindigkeit über die Blattwinkel beeinflusst. Im Vergleich zum Generatormoment lässt sich das Antriebsmoment einer Windenergieanlage nur sehr langsam verstellen. Bei wechselnder Last durch zeitlich und räumlich schnell veränderliche Windfelder ist die Drehzahl trotzdem so weich zu regeln, dass Extremund Ermüdungslasten in nichtstationären Betriebsphasen so weit wie möglich reduziert werden. Im Einzelnen hängt der Entwurf einer Triebstrangregelung stark von der Realisierung des Triebstranges ab. Die Triebstränge von Windenergieanlagen können sehr unterschiedlich gestaltet sein. Zum Beispiel ist die

Regelungstechnik in der Windenergienutzung