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Description
(Text)
Diese Arbeit beinhaltet die Machbarkeitsstudie für den Einsatz von erneuerbaren Energiequellen in Bauernhöfen in Zimbabwe. Die Studie beschäftigt sich mit einem Bauernhof, der eine Molkerei betreibt. Das Anwesen heißt Rosenwald, hat 627 Kühe und beschäftigt die lokalen Dorfbewohner. Rosenwald ist an das nationalen Stromversorgungsnetz angeschlossen und hat mit großen Zuverlässigkeitsproblemen in Bezug auf die Stromversorgungssicherheit zu tun. Der Grund ist die schlechte wirtschaftliche Lage in Zimbabwe, wie auch auf dem im gesamten südafrikanischen Bereich. Trotzdem bietet Rosenwald eine großartige Gelegenheit zum Betreib von erneuerbaren Energiesystemen auf der Basis von Microgridkonzepten. Der Vorteil von Microgridkonzepten liegt darin, auch umliegende Dörfer mit Strom zu versorgen. Ziel dieser Studie ist es, den Einsatz von lokalen erneuerbaren Energiequellen zu fördern und die armen umliegenden Gemeinden mit Strom zu versorgen. Auf Grund des genannten Konzeptes kann die Molkerei besser funktionieren. Diese Arbeit hat die Unabhängigkeit des Bauernhofes vom regionalen Stromnetz untersucht. Die Technologien die zur dieser Untersuchung gedient haben, sind Biogas- und Solarenergiesysteme. Die Auswahl der Komponenten sowie der Entwurf des gesamten Systems wurden mit dem Optimierungsprogramm "HOMMER" durchgeführt, das von dem National Renewable Energy Laboratory zur Verfügung gestellt wird. Die hier vorgestellten Untersuchungen zeigen, dass ein Strompreis von EUR 0,26/kWh möglich ist. Darüber hinaus haben die Ergebnisse der Simulationen gezeigt, dass die Biogasstromerzeugung ohne den Solarbeitrag kostengünstiger wäre. Inhalt dieser Arbeit ist auch der technische Aspekt zum Einsatz von verschiedenen Netzstrukturen auf Niederspannungsniveau. Austausch von Wirkleistung zwischen Microgrids und Spannungsregelung sind andere Aspekte, die in dieser Arbeit untersucht wurden. Ein besonderer Schwerpunkt bildete die Untersuchung der Spannungsregelung in vermaschten Niederspannungsnetzen durch Anwendung des Blindleistungseinspeiseverfahrens. Die Ergebnisse dieses Verfahrens wurden experimentell und durch Simulationen anhand des Programms ATP-EMTP geprüft. Außerdem wurde der dynamische Betrieb einer Biogasturbine untersucht. Dies mit dem Ziel tiefere Kenntnisse über deren Betrieb zu erhalten, da es die Hauptenergiequelle von diesem vorgeschlagenen System ist.
