Strom messen | Wissenschaft 2020

Anonim

Ein Kraftwerk ist wie ein Motor, und ein Motor hat auch im ausgeschalteten Zustand seine "installierte Leistung": Leistung ist das Maximum, das er beim Starten abgeben kann. Gilt für ein Kernkraftwerk genau wie für Ihr Auto. Energie produziert der Motor tatsächlich, wenn er in Bewegung ist. Wie messen Sie Kraft und Energie? Die Ähnlichkeit zwischen den Maßeinheiten kann verwirrend sein. DIE KRAFT Kilowatt (kW) Megawatt (MW) ----> kW x 1.000 (eintausend) GigaWatt (GW) ----> kW x 1.000.000 (1 Million) TeraWatt (TW) ----> kW x 1.000.000.000 (1 Milliarde) Dies sind Maßeinheiten für die Leistung. Ein 1.000-MW-Kraftwerk zum Beispiel ist ein Motor, der diese Leistung sofort liefern kann. NETZLEISTUNG Auf Informationsseiten (Zeitungen, Nachrichtensendungen, Zeitschriften ...) und für weniger technische Lesungen wird normalerweise impliziert, dass sich der Leistungswert - in unserem Beispiel 1.000 MW - auf die elektrische Nettoleistung bezieht, und zwar genau "1, 000 MWel" sollte geschrieben werden, wobei "el" oder auch nur "e" genau für "electric" stehen. GROSSKRAFT Ein Kraftwerk muss jedoch in mehreren Schritten eine Energiequelle (Kohle, Uran, Sonne, Wind ...) in eine andere umwandeln, nämlich Strom. Diese Schritte haben einen "Preis", der vom tatsächlichen Motor kompensiert werden muss: Um diese 1.000 MWel netto zu garantieren, muss die Bruttoleistung der Anlage höher sein. Wie viel höher ist, hängt von der Technologie ab: Wenn ein thermoelektrisches System mit einer Dampfturbine einen Wirkungsgrad von 30% hat, müssen wir 3.000 MWth haben, wobei das "th" für thermisch steht und die Bruttomotorleistung angibt. ENERGY Kilowattstunden (kWh) Megawattstunde (MWh) ----> kWh x 1.000 (eintausend) GigaWattora (GWh) ----> kWh x 1.000.000 (1 Million) TeraWattora (TW) ----> kWh x 1, 000, 000, 000 (1 Milliarde) Dies sind die praktischen Stromeinheiten, die während der Betriebszeit der Anlage erzeugt werden. Die in Rechnung gestellten Kilowattstunden sind die Energie, die Sie zu Hause verbrauchen, zusammen mit der Leistung und den Betriebsstunden Ihrer Elektrogeräte. DER NUTZUNGSFAKTOR Ein Kraftwerk, das ein Jahr lang ununterbrochen in Betrieb ist (8.760 Stunden), wird zum Jahresende mehr als 8.760.000 MWh (8.760 GWh) produzieren. Aber es gibt keine Kraftwerke, die so arbeiten können: Es gibt technische Stopps, Wartungsarbeiten, Kraftstoffbelastung, Tag und Nacht für Solarsysteme, schwache Winde für Windturbinen und so weiter. Die Anzahl der Betriebsstunden ergibt sich aus statistischen Messungen für einige Technologien (Sonne, Wind usw.) und aus Auslegungsberechnungen für andere. Ein 1.000-MWh-Druckwasserkernkraftwerk (PWR) mit einem 90-prozentigen Nutzungsgrad, der einer Stillstandzeit von 35 bis 36 Tagen pro Jahr entspricht, wird ungefähr 7.900 Stunden lang betrieben und liefert 7.900.000 MWh (7.900 GWh). Mit der gleichen Leistung könnte eine Photovoltaikanlage mit einem Auslastungsgrad von 15% 1.314 Stunden lang mit voller Leistung arbeiten und 1.314.000 MWh (1.314 GWh) liefern.