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Main Title: Methodische Ansätze zur Erstellung dezentraler multivalenter Energieversorgungskonzepte für Siedlungen im Iran
Author(s): Saadat, Ali
Advisor(s): Tsatsaronis, George
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Die Entwicklung des Irans lässt einen grundlegenden Um- und Ausbau der Energiewirtschaft erwarten. Dieser Schritt ist typisch für den Weg eines Entwicklungslandes zu einer industrialisierten Gesellschaft. Die Forschung im Bereich der Nutzung der erneuerbaren Energien, Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) wird in den nächsten Jahren auch in den Entwicklungsländern neue Perspektiven eröffnen, um einen Teil der ständig wachsenden Energienachfrage zu decken. Welchen Beitrag solche Systeme bei der zukünftigen Energieversorgung leisten können, hängt neben den ökonomischen Rahmenbedingungen primär von den am Standort herrschenden klimatischen Verhältnissen ab. In der vorliegenden Arbeit wird die Problematik der Erstellung dezentraler multivalenter Energieversorgungskonzepte innerhalb teilörtlicher Energieversorgung in Entwicklungsländern am Fallbeispiel Iran untersucht. Insgesamt werden fünf typische klimatische Regionen betrachtet, deren spezifische Bedürfnisse und Randbedingungen - für jeweils identische Verbraucher - zu ganz unterschiedlichen Versorgungskonzepten führen. Diese typischen klimatischen Regionen sind so auch in vielen anderen Entwicklungsländern zu finden, so dass die Ergebnisse und vor allem die Methoden auf diese Ländern übertragen werden können und sollten. Um solche Versorgungskonzepte planen und die dazugehörigen Anlagen auslegen zu können, ist eine zuverlässige Bedarfsanalyse notwendig. Die Basis für die fundierte Erstellung eines Energiekonzeptes sind Jahreslastgänge für Strom-, Wärme- (Heizung und Warmwasser) sowie Kältebedarf in Stundenauflösung. Hierzu werden die gängigen Verfahren und Methoden zur Berechnung des Wärme- und Kältebedarfs nach ihrer Eignung für die Anwendung in Entwicklungsländern untersucht. Die bestehende Datenlage erlaubt nicht, dass nur eine Methode angewendet wird, vielmehr ist eine Kombination von Methoden erforderlich. Detaillierte Rechnungen für Versorgungsszenarien erforderten die Entwicklung eines Programmpaketes, mit Hilfe dessen der gesamte Planungsgang von Bedarfsanalyse über Varianten der Energiebereitstellung bis zur Wirtschaftlichkeitsberechnung durchlaufen werden kann. Die Bedarfsanalyse erlaubt die Generierung von stundenaufgelösten Jahresgängen auch bei geringer Datendichte. Sie beruht auf sogenannten Verbrauchertypen, die je nach Datenlage eine Kombination von Typtagmethode und Berechnungsverfahren anwenden. Der Energiebedarf von Gebäuden wird in einem unabhängigen Modul berechnet, das auf quasistationären bzw. quasidynamischen Modellen (Zeitschrittverfahren) basiert. Für die Energiebereitstellung stehen Datenbanken von Komponenten (Energiewandlungsanlagen, Speicher und Verteilung) sowie Betriebscharakteristika zur Verfügung. Thermische Solaranlagen werden wiederum in einem eigenständigen Modul berechnet. Im Hauptprogramm werden die Verbraucher mit den verschiedenen Energiebereitstellungsanlagen in Szenarien verknüpft. So können die unterschiedlichsten Varianten der KWK bzw. KWKK entworfen und ihre Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung der klimatischen und wirtschaftlichen Randbedingungen beurteilt werden. Für die betrachteten fünf Regionen ergeben sich stark abweichende Energieversorgungskonzepte. In allen Gebieten mit konstantem, hohem Kältebedarf sollten zunächst die vorhandenen dezentralen Verdunstungskühlanlagen durch Nahkältenetze ersetzt werden. Aus wirtschaftlichen Gründen kommen als Kälteerzeuger nur Kompressionskältemaschinen in Frage, obwohl solar bzw. durch ein BHKW angetriebene Absorptionskältemaschinen energetisch günstiger sind. Wenn fast kein Heizwärmebedarf sondern nur Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung besteht, kann dieser wirtschaftlich durch eine thermische Solaranlage kombiniert mit einem Spitzenkessel gedeckt werden. In Regionen mit kurzen Übergangszeiten sollte unter energetischen Gesichtspunkten eine solare Nahwärmeversorgung vorgesehen werden. In allen anderen Fällen kommen die alternativen Technologien nicht in Frage, weil die Energiegestehungskosten um ein vielfaches über den heutigen für den Verbraucher gültigen Energiepreisen liegen.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-6918
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1087
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-790
Exam Date: 10-Apr-2003
Issue Date: 9-Oct-2003
Date Available: 9-Oct-2003
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Energieversorgungskonzept
Erneuerbare Energie
GOMBIS
Iran
Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
Solarenergie
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