Potenzialanalyse dezentraler Energiesysteme zur Sicherung einer nachhaltigen Stromversorgung im Irak

Volks- und betriebwirtschaftlicher Vergleich zu einer fossilen Energiebereitstellung mit zentralisierten Infrastruktur


Diplomarbeit, 2006
81 Seiten, Note: 2.0

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnis der Abkürzungen

Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen

1 Einleitung
1.1 Probleme der globalen Energieversorgung
1.2 Möglichkeiten der globalen Energieversorgung
1.3 Aufgabenstellung

2 Ist-Zustand Energiemarkt Irak
2.1 Allgemeiner Überblick
2.2 Aktuelle Situation im Strommarkt
2.3 Energietechnische Infrastruktur
2.3.1 Energieerzeugung
2.3.2 Stromübertragung (Distribution)
2.3.3 Stromverteilung (Transmission)
2.3.4 Investitionsbedarf
2.4 Energiewirtschaft im Irak
2.4.1 Energieversorgungsunternehmen
2.4.2 Stromkosten und Abrechnung
2.4.3 Erdöl
2.4.4 Erdgas
2.5 Solare Potenziale im Irak
2.5.1 Sonne
2.5.2 Wasser
2.5.3 Wind
2.5.4 Biomasse
2.6 Das Dorf Zaidan als Beispiel
2.6.1 Die verwendeten Geräte im Dorf
2.6.2 Lastverlauf der einzelnen Geräte im Dorf
2.6.2.1 Lastprofil der Haushalte
2.6.2.2 Lastprofil des Friseursalons

3 Verfügbare Systeme zur dezentraler Energieversorgung
3.1 Benzin- und Dieselaggregate
3.2 Solare PV-Inselanlagen
3.2.1 Sonnenstrahlung
3.2.1.1 Diffuse/Direkte/Globale Strahlung
3.2.1.2 Strahlungsmenge
3.2.2 Solarzellen
3.2.2.1 Anwendung in der Solarzelle
3.2.2.2 Typen von Solarzellen.
3.2.3 Solargenerator
3.2.4 Akkumulatoren
3.2.5 Laderegler
3.2.6 Inselwechselrichter
3.3 Kleine Windkraftanlagen
3.3.1 Entstehung des Windes
3.3.2 Einfluss der Umgebung und Höhe
3.3.3 Windradtypen und ihre Eigenschaften
3.3.4 Komponenten, Funktionsprinzip und Dimensionierung von kleineren Windkraftanlagen (WKA)
3.4 PV-Hybridsysteme

4 Systemvergleich
4.1 Variante 1: Zaidan am öffentlichen Netz
4.2 Variante 2: Zaidan mit dezentralen Diesel-Aggregaten
4.3 Variante 3: Das energieautonome Zaidan
4.4 PV-Inselanlage (Planung und Auslegung)
4.4.1 Erfassung von Energieverbrauch
4.4.2 Dimensionierung des PV-Generators
4.4.2.1 Berechnungsmodell für den Ertrag eines PV-Generators
4.4.2.2 Kurzfassung des Rechengangs für die Auslegung des PV- Generators am Beispiel eines Hauses, sowie dem Friseursalon im Dorf Zaidan
4.4.3 Dimensionierung des Akkus
4.4.4 Dimensionierung der Kabelquerschnitte
4.4.5 Einsatz des Wechselrichters
4.4.6 Sicherungen
4.5 Kostenübersicht und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
4.5.1 Variante 1 (Zaidan am öffentlichen Stromnetz).
4.5.2 Variante 2 (Zaidan mit dezentralen Diesel-Aggregaten)
4.5.3 Variante 3 (Das energieautonome Zaidan)
4.6 Zusammenfassung der Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

5 Zusammenfassung und Ausblick

6. Verzeichnisse

7. Anhang

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1-1: Energiewürfel und das „Sahara Wunder“

Abbildung 2-1: Landkarte vom Irak

Abbildung 2-2: Instabilität der Stromversorgung (in den städtischen Haushalte) und die Kompensation mit alternativen Quellen (Dieselaggregaten)

Abbildung 2-3: Instabilität der Stromversorgung (Haushalte im Dorf) und die Kompensation mit alternativen Quellen (Dieselaggregaten)

Abbildung 2-4: Die Provinzverteilung im Irak

Abbildung 2-5: Die Gasturbine in Baji

Abbildung 2-6: Kapazität der verschiedenen Kraftwerke

Abbildung 2-7: Die Spannungsebenen im Irak

Abbildung 2-8: Verteil- und Übertragungsnetze im Irak.

Abbildung 2-9: Organisation der irakischen Elektrizitätsministerium

Abbildung 2-10: Jährliche Globalstrahlungsmenge in der südlichen EU-MENA Region

Abbildung 2-11: Die Wasserpotenziale in verschiedenen Ländern

Abbildung 2-12 : Jährliche durchschnittliche Windgeschwindigkeiten in der südlichen EU-MENA Region in m/s

Abbildung 2-13: Die Nutzung von fester Biomasse zur Stromerzeugung

Abbildung 2-14: Das Dorf Zaidan

Abbildung 2-15: Typischer Lastgang für einen Haushalt an einem Sommertag

Abbildung 2-16: Typischer Lastverlauf eines Friseursalons im Irak an einem Sommertag

Abbildung 3-1: Ein Benzin- und Dieselaggregat mit je 3 kW Leistung

Abbildung 3-2: Aufbauschema und Hauptkomponenten eine PV-Inselanlage

Abbildung 3-3: Der Jahresverlauf von direkter-, diffuser- und Globalstrahlung

Abbildung 3-4: Das Sonnenlicht beim Gang durch die Atmosphäre

Abbildung 3-5: Mittlere jährliche Einstrahlung auf horizontale Flächen

Abbildung 3-6: Typen von Solarzellen

Abbildung 3-7: Bleiakkus in verschiedenen Größen

Abbildung 3-8: Universal Solar-Laderegler mit erweiterten Funktionen

Abbildung 3-9: Ein 5 kW Sinuswechselrichter

Abbildung 3-10: Typische Ausgangsspannungsformen von Wechselrichtern

Abbildung 3-11: Konstruktionen der gängigsten Windradtypen

Abbildung 3-12: Komponenten einer modernen kleinen Windkraftanlage

Abbildung 3-13: Hybridsystem der Firma Smart

Abbildung 3-14: Hybridsystem der Firma Smart „Smart 3000/4000“

Abbildung 4-1: Teilversorgung an einem Sommertag durch die staatlichen Kraftwerke (Haushalte)

Abbildung 4-2: Teilversorgung an einem Sommertag durch die staatlichen Kraftwerke (Friseursalon)

Abbildung 4-3: Teilversorgung an einem Sommertag durch Diesel- bzw. Benzin Aggregate (Haushalte)

Abbildung 4-4: Teilversorgung an einem Sommertag durch Diesel- bzw. Benzin Aggregate (Friseursalon)

Abbildung 4-5: Komplettversorgung an einem Sommertag durch PV-Inselanlage ... 43 Abbildung 4-6: Komplettversorgung an einem Wintertag durch PV-Inselanlage.

Abbildung 4-7: Vorgehen bei der Planung einer PV-Inselanlage

Abbildung 4-8: miteinander verschaltete Batterien

Abbildung 4-9: Wahl der Kabelquerschnitte bei einem 12-V-System

Abbildung 4-10: Sensitivitätsanalyse eines Dieselaggregates bei Haushalte

Abbildung 4-11: Sensitivitätsanalyse eines Dieselaggregates beim Friseursalon

Abbildung 4-12: Zeitstrahl der Barwert der Investition

Abbildung 4-13: Annuitätische Verteilung der Teilgesamtkosten auf 20 Jahre

Abbildung 4-14: Sensitivitätsanalyse einer PV-Inselanlage (Haushalte)

Abbildung 4-15: Sensitivitätsanalyse einer PV-Inselanlage (Friseursalon)

Tabelle 2-1: Die geplanten Gasturbinen

Tabelle 2-2: Anzahl und Leistung der Kraftwerke im Irak

Tabelle 2-3: Transmission Lines ans Cables Projects

Tabelle 2-4: Overview of 400 kV and 132 kV Substations Plan

Tabelle 2-5: Geschätzte notwendige Investitionen bis 2007 zur Wiederherstellung des Energiesektors (Mio. €)

Tabelle 2-6: Stromkosten für die verschiedener Abnehmer (€ / kWh)

Tabelle 2-7: Bohrungen zur Exploration und Erschließung von Ölfeldern

Tabelle 2-8: Zahl der explorierten und neu erschlossenen Ölquellen.

Tabelle 2-9: Erdgasreserven und deren Verwendung

Tabelle 2-10: Die monatliche mittlere Windgeschwindigkeit im Dorf Zaidan

Tabelle 2-11: Die elektrischen Geräte der Stromabnehmer

Tabelle 2-12: Übersicht der Verwendeten Geräte der Haushalte im Hinblicke auf ihre Leistung, Energieverbrauch und Benutzungsdauer im Sommer.

Tabelle 2-13: Übersicht der Verwendeten Geräte im Friseursalon im Hinblick auf ihre Leistung, Energieverbrauch und Benutzungsdauer im Sommer.

Tabelle 3-1: Die Abhängigkeit der Leistung von der Windgeschwindigkeit

Tabelle 4-1: Typischer Tagesverbrauch an einem Sommertag (Haushalte)

Tabelle 4-2: Typischer Tageserbrauch an einem Sommertag (Friseursalon)

Tabelle 4-3: Mittlere Summe der Globalstrahlung

Tabelle 4-4: Korrekturfaktoren für verschiedene Neigungen und Orientierungen

Tabelle 4-5: Korrekturen zur Berücksichtigung der Zelltemperatur

Tabelle 4-6: Die benötigte Generatorleistung

Tabelle 4-7: Berechnung des Akkukapazität für ein 12-Volt-System

Tabelle 4-8: Berechnung des Akkukapazität für ein 24-Volt-System

Tabelle 4-9: Vollkostenrechnung der verschiedenen Versorgungsvarianten für Haushalte

Tabelle 4-10: Vollkostenrechnung der verschiedenen Versorgungsvarianten für dem Friseursalon.

Tabelle 4-11: Preisstaffelung für die verbrauchte Energiemenge der Haushalte

Tabelle 4-12: Preisstaffelung für die verbrauchte Energiemenge des Friseursalons

Tabelle 4-13: Stromgestehungskosten der verschiedenen Varianten (Haushalte)

Tabelle 4-14: Stromgestehungskosten der verschiedenen Varianten (Friseursalon)

1 Einleitung

Die gegenwärtige Situation im Irak ist durch das hohe Bevölkerungswachstum und eine verstärkte Industrialisierung, aber auch durch die politisch instabile Lage gekennzeichnet. Das bedeutet, dass einerseits die Energienachfrage ständig wächst, andererseits aber die irakische Regierung kaum in der Lage ist, die benötigte Energie bereit zu stellen. Denn durch die langjährigen Kriege im Land wurden viele Kraftwerke bombardiert und die meisten Stromnetze zerstört, so dass von flächendeckender und ausreichender Energieversorgung nicht die Rede sein kann. Um neue Wege zur Bewältigung der ständig wachsenden Energienach- frage einzuschlagen und den jetzigen und künftigen Energiebedarf zu decken, werden viele Hoffnungen auf erneuerbare Energien und dezentrale Ver- sorgungsanlagen gesetzt. In der vorliegenden Arbeit soll untersucht werden, inwieweit neue Versorgungskonzepte und die Nutzung für das Land neuer Technologien eine Phase hoher Energieintensität und akuten Energieengpass ersparen kann.

1.1 Probleme der globalen Energieversorgung

Die Vorräte fossiler Energieträger sind begrenzt, da es keine natürlichen Vorgän- ge gibt, die diese auch nur annähernd im zeitlichen Rahmen des Verbrauchs wieder erzeugen könnten. Sparmaßnahmen sind deshalb unerlässlich, können aber den Zeitpunkt bis zur Erschöpfung der Vorräte lediglich hinauszögern. Studien1 zeigen, dass die „statistischen Reichweiten“2 von fossilen Energieträgern begrenzt sind. Diese Erkenntnisse zwingen uns, unsere Energieversorgung gravierend umzugestalten.

Einen weiteren wichtigen Grund zu handeln liefert der antrophogene Treibhausef- fekt.

Das derzeitige Ausmaß der Verbrennung von fossilen Energieträgern, insbesonde- re von Kohle, erhöht permanent die CO2-Konzentration in der Atmosphäre und führt zu einer dramatischen Verschiebung der Wärmebilanz und damit zu einer Erhöhung der mittleren Temperatur.3 Die Folgen dieser Entwicklung sind unabsehbar und bergen große Risiken bezüglich unserer Lebensbedingungen.

Eine Lösung für die genannten Probleme scheint auch die Kernenergie nicht zu bieten. Zwar werden hierdurch CO2-Emissionen reduziert, aber die Endlichkeit der Uranvorkommen macht sie in dieser Hinsicht vergleichbar mit den fossilen Energieträgern. Von den bekannten Risiken abgesehen ist insbesondere auch das Problem der Endlagerung nicht gelöst.

Der vernünftigste Ausweg aus dieser Energieproblematik, im Hinblick auf unsere kurz- und mittelfristig verfügbaren Technologien, liegt wohl in der konsequenten Anwendung und im Ausbau der bereits jetzt verfügbaren Anlagen und Techniken zur Nutzung regenerativer Energieträger, auf Irak bezogen, in Form von dezentra- ler Stromversorgungskonzepte.

1.2 Möglichkeiten der globalen Energieversorgung

Zur Bewältigung der Herausforderungen an die globale Energieversorgung und insbesondere den Klimaschutz muss neben der effizienten Nutzung von Energie auch der technische Entwicklungsstand der erneuerbaren Energien vorangetrieben werden, insbesondere die Technik der dezentralern Energieversorgung. Aus- gangspunkt der Überlegungen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen ist ihr außerordentlich großes Angebotspotential auf der Erde, besonders im Irak.

Die weitaus größte erneuerbare Energiequelle stellt die Sonne dar. Von der Sonne erreicht im Jahr eine sehr große Energiemenge die Erdoberfläche. Diese Energie- menge entspricht etwa dem 15.000-fachen des Weltprimärenergiebedarfs und damit weit mehr als die verfügbaren Energiereserven.4 Wenn es uns gelingt, einen kleinen Bruchteil der auf der Erde eintreffenden Sonnenenergie zu nutzen, könnte der gesamte Energiebedarf der Menschen durch die Sonne gedeckt werden. Diese Dimensionen werden optisch durch die Abbildung 1-1 verdeutlicht.

Abbildung 1-1: Energiewürfel und das „Sahara Wunder“ 5

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Diese Fläche Entspricht ca. 3 % der Sahara

Das Volumen des Würfels (links im Bild) steht synonym für die menge der jährlich durch die Sonne eingestrahlten Energie. Die kleinen Würfel auf der linken unteren Seite sollen die im Verhältnis dazu auf der Erde noch verfügbaren fossilen Energiereserven darstellen. Der blaue Würfel auf der rechten unteren Seite steht als synonym für den jährlichen Energieverbrauch der Menschheit.

Nach diesen Erkenntnissen müssen wir uns legitimerweise die Frage stellen, ob es wirklich sinnvoll ist, weiterhin auf diese „alternativen“ endlichen fossilen Energieträger zu setzen, um eine stabile und nachhaltige Energieversorgung zu sichern. Diese Frage stellt sich insbesondere für den Irak, wie oben bereits angedeutet.

1.3 Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es, am Beispiel des Irak zu untersuchen, in wieweit in einem krisengeschüttelten Land dezentrale Versorgungskonzepte auf der Basis von Solarenergie in der Lage sind, den bestehenden Strombedarf kurzfristig, wirt- schaftlich und umweltfreundlich zu decken. Sie können auf diese Weise einen Beitrag leisten, die wirtschaftliche Entwicklung des Landes nachhaltig zu unterstützen.

Da die Stromnetze im Irak wegen des langjährigen Kriegs, terroristischer An- schläge und den verbreiteten Plünderungen beinahe völlig zerstört sind, zugleich jedoch riesige solare Potenziale im Land vorhanden sind, muss über ein dezentra- les netzunabhängiges Stromversorgungssystem nachgedacht werden.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Konzept für die dezentraler Stromver- sorgungssystem entwickelt und anhand des Dorfes Zaidan im Norden Iraks konkretisiert und evaluiert.

Das Dorf bietet aufgrund seiner Infrastruktur, seiner klimatischen und politischen Verhältnisse eine gute Referenz für die spätere Umsetzung im ganzen Land.

Das Planungsziel ist es, die Planungsphasen (Vorplanung und Entwurfsphase) eines Anlagenkonzepts und Einbeziehung der technischen und wirtschaftlichen Randbedingungen sowie lokale Gegebenheiten festzulegen. Die Planungsphase besteht aus:

a) Analyse der Grundlagen: Zur Ermittlung der Grundlagen muss zunächst der Umfang des zur versorgenden Objektes (das Dorf Zaidan) erfasst wer- den. Darauf aufbauend ist der Strombedarf zu berechnen.
b) Erarbeiten eines Planungskonzepts mit überschlägiger Auslegung der wichtigsten Systeme und Anlagenteile.
c) Untersuchung alternativer Lösungsmöglichkeiten, die die gleichen Ziel- vorgaben erfüllen.
d) Wirtschaftlichkeitsberechnung

Kapitel 2 liefert Hintergrundinformationen für die Fallstudie, insbesondere zu Rahmenbedingungen der bestehenden irakischen Energiewirtschaft und der energietechnischen Infrastruktur.

Folgerichtig werden im Kapitel 3 die Möglichkeiten autonomer dezentraler Stromversorgungsmöglichleiten aufgezeigt. Dabei werden die Komponenten und Funktionsprinzipien solcher Systeme beschrieben.

Im Kapitel 4 werden die verschiedenen Versorgungsvarianten, mit und ohne regenerative Systeme durchgerechnet und miteinander auf Ihre Wirtschaftlichkeit hin verglichen.

Die Ergebnisse der Studie werden abschließend im Kapitel 5 diskutiert.

2 Ist-Zustand Energiemarkt Irak

2.1 Allgemeiner Überblick

Der Irak ist ein arabischer Staat im westlichen Asien. Er grenzt an Kuwait (240 km gemeinsame Grenze), Saudi-Arabien (814 km), Jordanien (181 km), Syrien (605 km), die Türkei (352 km) und dem Iran (siehe Abbildung 2-1).6

Nach Angaben der irakischen Regierung leben im Land ca. 27 Mio. Einwohner. Hinzu kommen ca. 3 Mio. Iraker, die wegen des Krieges ins Ausland gewandert sind. Die zentrale Provinz (Hauptstadt) Bagdad ist mit ca. 6 Mio. Einwohnern am dichtesten besiedelt. Etwa 85% der Bevölkerung sind Araber, 16% sind Kurden, und die restlichen 4% sind Turkmenen, Chaldo-Assyrer, Mandaen und Armenier.

Abbildung 2-1: Landkarte vom Irak7

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Klima

Der Norden Iraks liegt im Winter im Bereich der sog. Westwindzone8 der gemäßigten Breiten und im Sommer unter Hochdruckeinfluss bei Temperaturen zwischen -6°C im Winter und 47°C im Hochsommer (Jahresmittel 22°C).

Der Raum südlich Bagdads dagegen gehört ganzjährig zum subtropischen Hochdruckgürtel9.Mit Ausnahme der Gebirgsregionen regnet es im Sommer sehr selten.

Die starken, ganzjährigen Winde aus nordwestlicher Richtung führen dazu, dass

z.B. die Städte Bagdad ca. 20, Basra ca. 15 Staubsturmtage im Jahr haben.10

Im Süden des Landes reichen die Temperaturen von 50 C im Sommer und etwa dem Nullpunkt im Januar. Regen fällt etwa 10 bis 18 cm im Jahr: Ein großer Teil des Irak besteht aus Wüste und Steppe.

2.2 Aktuelle Situation im Strommarkt

Da ohne Strom jegliche Grundlage für eine wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung eines jeden Landes fehlt, wird dem Aufbau der Stromversorgung im Irak die höchste Priorität geschenkt.

In einer Studie11, wurde über die Situation der Infrastruktur, unter anderem die Situation der Stromversorgung im Land, für das Jahr 2004 detailliert berichtet. Demnach verlassen sich 70 % der Haushalte, weil sie finanzielle geschwächt sind, auf die staatliche Stromversorgung, um an Strom heran zu kommen. Die restli- chen 30 % betreiben kleine Diesel- und Benzingeneratoren um ihr eigenen Strombedarf zu decken.

Zu der Frage, inwieweit die Haushalte mit der Stabilität der Stromversorgung zufrieden sind, äußerten sich 90 % der Haushalte, die im Süden und in Bagdad leben, mit mangelnder Zufriedenheit, da sie durchschnittlich nur 3 Stunden am Tag mit Strom versorgt werden. Die Stimmung im Norden des Landes war etwas entspannter, „nur“ 75 % der Haushalte waren unzufrieden mit der Unterbrechung der Stromversorgung. Man muss allerdings zwischen den Haushalten in Städten und den Haushalten in den Dörfern unterscheiden. In den Abbildungen 2-2 und 2- 3 stellen die Linien die Prozentzahlen der städtischen und der ländlichen Haushal- te im ganzen Land dar, die mit der Instabilität der Stromversorgung unzufrieden sind. Die Balken hingegen zeigen die Haushalte, die den fehlenden Bedarf mit anderen Quellen, in diesem Fall mit kleinen Dieselaggregaten, kompensieren können. Man sieht

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-2: Instabilität der Stromversorgung (in den städtischen Haushalte) und die Kompensation mit alternativen Quellen (Dieselaggregaten)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Anzahl der Haushalte, die den fehlenden Bedarf decken können Prozentzahl der Haushalte die mit der Stromversorgung unzufrieden sind

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Durch die instabile politische Situation im Land und die verbreitete Korruption haben die Haushalte große Schwierigkeiten, die Rohstoffe (Diesel und Benzin) für ihre Aggregaten zu beschaffen. Trotz der riesigen Erdölreserven des Landes findet man Diesel und Benzin fast nur noch auf den Schwarzmärkten, was ein Literpreis für ein Normalverdiener beinahe unbezahlbar macht.

Ungeachtet dessen sieht die Situation der Energieversorgung im Irak nicht sehr Vertrauen erweckend aus.

Die im Jahr 2005 zur Verfügung stehende Kraftwerkskapazität betrug ca. 5.000 MW (siehe Tabelle 2-2). Das ist noch weit von der in Spitzenzeiten anfallenden Nachfrage von rund 8.000 MW entfernt.12 Immer wieder bringen Anschläge auf Pipelines die Brennstoffversorgung der Kraftwerke zum Erliegen. Die Belieferung mit Tankwagen kann die Ausfälle nicht vollständig ersetzen.

Kraftwerke sind in verschiedenen Landesteilen geplant (siehe Tabelle 2-1). So sollen in Sulaimaniya, einer der Nordprovinzen im Irak (siehe Abbildung 2-4), Kraftwerke mit Höchstleistung von 140 MW entstehen sowie ebenfalls im Norden eine in der ersten Phase 100 MW leistende dieselgefeuerte Anlage. Bei Basra entsteht ein 250 MW- Kraftwerk.

Reparaturen und Erweiterungen werden an 23 Turbineneinheiten in Baiji (siehe Abbildung 2-5), Qudas, Nasiriya, Shuaiba, Basra, Burzugan und Mosul vorge- nommen, was insgesamt ca. 450 MW an Kapazität schafft. Größtes Einzelvorha- ben ist die Fertigstellung des AL-Shamal (des Nordens)-kraftwerks bei Mosul. Die Arbeiten an der 1.400-MW Anlage waren 1990 nach dem irakischen Ein- marsch in Kuwait abgebrochen worden.

Tabelle 2-1: Die geplanten Gasturbinen13

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-4: Die Provinzverteilung im Irak14

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-5: Die Gasturbine in Baji

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.3 Energietechnische Infrastruktur

2.3.1 Energieerzeugung

55 % der verfügbaren Kapazität15 entfielen auf Dampfkraftwerke. Gasturbinen besaßen einen Anteil von 22 %, Wasserkraftwerke machten rund 20 % aus und am niedrigsten war der Anteil von Dieselkraftwerke mit 1 % (siehe Abbildung 2- 6).

Abbildung 2-6: Kapazität der verschiedenen Kraftwerke

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2-2: Anzahl und Leistung der Kraftwerke im Irak16

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Alter der Dampfkraftwerke ist ein wesentlicher Faktor ihrer verminderten Leistungsfähigkeit. Besonders störanfällig sind Heizkessel- und Kondensatorlei- tungen, Wasser- und Kontrollsysteme. Die veralteten Dampfkraftwerke werden momentan auf einer niedrigeren Frequenz gefahren als vom Hersteller empfohlen (weniger als 50 Hz). Dies wiederum wirkt sich negativ auf die Turbinenschaufeln und Frequenzregelung der Anlagen aus.17 Auch Gasturbinen sind nicht voll

leistungsfähig, da verstärkt Probleme mit Kompressoren, Turbinenschaufeln, Luftfiltern, Automatisierungssystemen und der Brennstoffversorgung auftreten. Die Leistung der Wasserkraftwerke hingegen ist gegenwärtig lediglich durch unzureichend verfügbare Wassermengen beschränkt. Bei ausreichendem Wasser- fluss könnte die volle Kapazität zur Energiegewinnung erzielt werden. Der Irak verfügt derzeit über insgesamt 32 produzierende Kraftwerke.18

2.3.2 Stromübertragung (Distribution)

Die Übertragungssysteme (400 kV und 132 kV) wurden von den jüngsten Kriegshandlungen nicht direkt berührt. Vandalismus und Plünderungen trugen jedoch zu der momentanen schlechten Stromversorgungssituation bei. Die zerstörten acht der insgesamt 17 vorhandenen 400 kV – Haupttrassen konnten zwar bis Oktober 2003 repariert werden, von den 746 beschädigten Hochspan- nungsmasten dieser Trassen wurden allerdings erst 102 erneuert. 79 der insgesamt 98 132 kV – Trassen wurden wieder funktionsfähig gemacht, und von 262 zerstörten Hochspannungsmasten konnten 96 erneuert werden.19 Abbildung 2-7 verdeutlicht die Spannungsebenen im Irak.

Abbildung 2-7: Die Spannungsebenen im Irak20

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die veralteten Übertragungssysteme stellen ein zusätzliches Problem dar. Seit den frühen 80er Jahren wurde weder in Wartungsarbeiten noch in neue Systeme investiert, was zur Folge hat, dass die Stromleitungen inzwischen 25 bis 30 Jahre alt sind.

Die drei nördlichen kurdischen Provinzen (siehe Abbildung 2-4) sind 1991 von der nationalen Stromversorgung ausgeschlossenen worden, womit sich der Zustand der dortigen Transmissionsnetze erheblich verschlechterte. Wie auch im übrigen Land bedarf das Stromleitungssystem in diesen drei Provinzen einer grundlegenden Überholung und Erneuerung. In den Ölförderregionen im Südendes Landes wurden im Zuge der jüngsten Kriegshandlungen sämtliche Stromleitungenund Schaltanlagen geplündert.

[...]


1 Siehe Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen, Energiestudie 2002, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, 10/2002.

2 Siehe dazu http://derrotefaden.de.ohost.de/index.php?cat=14

3 Vgl. http://doku.cac.at/klimawandel.pdf, Stand 05/2006

4 Vgl. http://www.energie-zeitung.de/sonnenenergie/wasistsonnenenergie/index.html

5 www.et.fh-muenster.de/persons/ mertens/pv_folien/pv_kap2.pdf

6 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Irak

7 Vgl. http://www.lib.utexas.edu/maps/middle_east_and_asia/iraq.gif eindeutig, dass die Situation allgemein und speziell in den Dörfern sehr dramatisch ist.

8 Unter der Westwindzone versteht man in der Meteorologie die außertropische Zone, in der im klimatologischen Mittel ein westlicher (zonaler) Grundstrom vorherrscht.

9 subtropischen Hochdruckgürtel sind alle Hochdruckgebiete (wie Bagdad) die bei etwa 30°N liegen (mehr dazu unter http://www.m- forkel.de/klima/zirk_passat.html)

10 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Irak

11 Diese Studie wurde, im Zusammenarbeit der irakischen Regierung und die vereinigten Nationen (UN) im Jahr 2004, erstellt. Um die komplette Studie zu lesen (siehe http://www.iq.undp.org/ILCS/overview.htm)

12 Vgl. www.usaid.gov/iraq/updates/jun05/iraq_fs33_061605.pdf

13 Siehe www.dihk.de/inhalt/themen/international_neu/regionen/downloads/irak_plenary_1.pdf -

14 Die Provinzen im Irak wurden in 4 Regionen unterteilt: 1. dunkelorange (Süden), 2. hellorange (Mitte), 3. hellgrau (Bagdad), 4. dunkelgrau (Norden). United Nation 2004

15 Die Kapazität betrug 5000 MW im Jahr 2005

16 Vgl. http://www.enrp.undp.org/general/default.htm

17 Diese Informationen basieren auf einem Gespräch mit einem Mitarbeiter des Elektrizitätsministerium in Irak

18 Vgl. http://www.iraqelectric.org/entaj.htm

19 Vgl. http://www.iraqelectric.org/transmission.htm

20 Eigene Darstellung (in Anlehnung an Lexikon der Energiewirtschaft, Michael Kraus, Seite 102)

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Details

Titel
Potenzialanalyse dezentraler Energiesysteme zur Sicherung einer nachhaltigen Stromversorgung im Irak
Untertitel
Volks- und betriebwirtschaftlicher Vergleich zu einer fossilen Energiebereitstellung mit zentralisierten Infrastruktur
Hochschule
Hochschule Darmstadt
Note
2.0
Autor
Jahr
2006
Seiten
81
Katalognummer
V114054
ISBN (eBook)
9783640144877
ISBN (Buch)
9783640146079
Dateigröße
2197 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Potenzialanalyse, Energiesysteme, Sicherung, Stromversorgung, Irak
Arbeit zitieren
Jubran Habib (Autor), 2006, Potenzialanalyse dezentraler Energiesysteme zur Sicherung einer nachhaltigen Stromversorgung im Irak, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/114054

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