Elektromos energiaigény

Az elektromos energia iránti kereslet , valamint a villamosenergia -igény az az elektromos energiamennyiség, amelyre az elektromos készülékeknek szükségük van. A meghatározott időtartamon belüli tényleges megvalósítást energiafogyasztásnak nevezzük .

Fizikai meghatározás

A W átalakított elektromos energiát (angol nyelvű munka = munka) watt másodpercben vagy kilowattórában mérik . Ez az összes villamos munka, amely a vizsgált t időszakban folyik , figyelembe véve a P energiafogyasztást . Ha a kereslet változatlan marad, akkor a W átalakított energia a P elektromos teljesítmény és az eltelt t idő szorzata :

${\ displaystyle W = P \, t}$

Példa: A hajszárító 2000 watt (2 kW) elektromos energiát fogyaszt . Ha a hajszárítót fél órán keresztül (0,5 óra) működteti, az elektromos energiaigény 2 kW · 0,5 óra = 1 kWh (egy kilowattóra).

Az elektromos energia iránti kereslet időbeli előrehaladása

Átlagos terhelési profil Ausztriában (2015. július munkanapokon)

Az elektromos energia iránti kereslet napközbeni és szezonális ingadozásoknak van kitéve, amelyek terhelési profilként vagy szabványos terhelési profilként (SLP) vannak leképezve, egy tipikus háztartásban "H0".

Ami a napszakot illeti, a teljes hálózatra 7 és 14 óra között, valamint az esti órákban vannak csúcsigények. Az igény a késő éjszakai órákban eléri a minimumot. Télen nagyobb a villamosenergia -igény, egyrészt a rövidebb napszak (megnövekedett világítási igény), másrészt az alacsonyabb hőmérséklet (elektromos fűtés) miatt. A klímaváltozás következtében az elmúlt években a fogyasztás második csúcsa volt a melegebb országokban a légkondicionáló rendszerek fogyasztása miatt . Ez a hatás a jövőben várhatóan fokozódni fog.

Ahhoz, hogy a keresletet tartósan fedezni lehessen, szükség van az alapkereslet mellett a kereslet csúcsainak biztonságos kezelésére. Ebben az összefüggésben az alapterhelésről , a közepes terhelésről és a csúcsterhelésről beszélünk .

Terhelési profil tavasz elején és az alap-, közepes és csúcsterhelésű erőművek használata a terhelési profil példáján hétköznap

Az alapterhelést ellátó erőművek azok a típusok, amelyek a nagyjavítási időktől eltekintve egész évben olcsón működnek (szén, atomerőművek, folyóvíz-erőművek). Ausztriában ezt a feladatot elsősorban a folyóvízi erőművek és a tárolóerőművek vállalják. A közép -európai átlagban ezek a típusok az energiaszükséglet körülbelül 30% -át fedezik.

A közepes terhelésű erőművek közé tartoznak a kőszén-, olaj-, gáz- és tárolóerőművek. Ennek a típusnak a jellemzője, hogy rugalmasan tud reagálni a kereslet nagyarányú ingadozására. Ezek fedezik az elektromos energia szükséglet körülbelül 40% -át.

Ahhoz azonban, hogy kompenzálni tudjuk a kereslet ingadozásait, szükség van csúcsterhelésű erőművek, például gázturbinás, olaj-, tároló- és szivattyús tárolóerőművek üzemeltetésére. Az ilyen rendszereket általában rövid időn belül néhány órára üzembe helyezik a rövid távú magas energiaigény kielégítése érdekében.

Ebben az összefüggésben a szivattyútárolók lehetővé teszik a leghatékonyabb alkalmazkodást a megnövekedett villamosenergia -igényhez, mivel a szivattyúturbinák néhány másodpercen belül átalakíthatók szivattyúüzemből turbinaüzemre.
Annak érdekében, hogy a folyamatos és egyenletes áramellátás , automatizálási rendszer üzemeltetését az erőművek , vagy ezt integrálásával rendszerek egy régión túli hálózat.

Keresleti statisztika

Németország

2011 -ben Németországban az éves bruttó villamosenergia -fogyasztás 606,8 milliárd kWh (TWh) volt, és a bruttó villamosenergia -termelés 613,1 TWh volt, ez a különbség a hálózati veszteségek figyelembevételével megfelel az export és az import egyenlegének. A megújuló energiák hozzájárulása ehhez több mint 20%volt.

A teljes primer energiafelhasználás lényegesen magasabb, mivel magában foglalja a közlekedés üzemanyag -fogyasztását, valamint a fűtéshez és a melegedéshez szükséges üzemanyag -fogyasztást is. Az energiatermelésen belül a hatékonyság az atomerőművek 33% -ától a gázerőművek 50% -át meghaladóan változik, így az egy kWh villamos energiára jutó primer energia 3 kWh urán vagy 2 kWh földgáz (vagy biogáz), ami az egység joule-t (watt másodperc) általában tüzelőanyagként használják. Mivel egy órának 3600 másodperce van, 1 kWh = 3,6 MJ vagy 1 TWh = 3,6 PJ és 14 000 PJ közel 3900 TWh -nak felel meg.

Az alábbi táblázat áttekintést nyújt a bruttó villamosenergia -fogyasztás, a primer energiafogyasztás és a megújuló energiák arányának alakulásáról 1991 óta:

A megújuló energiaforrások aránya a bruttó villamosenergia -fogyasztásban Németországban

Németország villamosenergia -fogyasztása fogyasztói csoportonként 2014 -ben

A nettó villamosenergia -fogyasztás 2014 -ben (524,0 TWh) a következő részeket tette ki az egyes területeken:

• Ipar: 46.6% (244.4 TWh)
• Háztartások: 24,8% (129,7 TWh)
• Kereskedelem: 14,7% (77,0 TWh)
• Közintézmények: 9,9% (51,8 TWh)
• Szállítás: 2,2% (11,6 TWh)
• Mezőgazdaság: 1,8% (9,5 TWh)

A Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség számításai szerint az elektromos energia értékesítése tizenegy százalékkal nőtt 1995 és 2000 között. Ezt követően 2005 -re mintegy hét százalékkal csökkent.

Villamosenergia -fogyasztás a magánháztartásokban

A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA), a villamos energia forgalom a magánháztartásokban is meredeken emelkedett az általános oka az új és a kiegészítő elektromos készülékek . Bár a mosógépekben és a hűtőszekrényekben a javuló energiahatékonyság miatt csökkenés tapasztalható, a televíziók, a légkondicionáló rendszerek és a számítógépek villamosenergia -fogyasztása ugyanakkor jelentősen emelkedett. Az elektromos energia százalékos aránya a háztartások teljes energiafogyasztásában 1990 és 2004 között 15 -ről 20 százalékra emelkedett.

A magánháztartások villamosenergia-felhasználásának eloszlását az Észak-Rajna-Vesztfália Energiaügynökség által gyűjtött fogyasztási adatok alapján határozták meg 380 370 egy- és hatfős háztartásból, amelyek részt vettek az Energiaügynökség NRW „Villamosenergia-ellenőrzések háztartásoknak” című tanácsadásában. program. Eszerint az információs és szórakoztató elektronika két területe, az "irodai berendezések" és a "TV / audio" a legnagyobb energiaigényűek, és a magánháztartásokban fogyasztott villamos energia egynegyedét teszik ki. Négy további felhasználási terület körülbelül 10%-ot foglal el: forró víz, hűtés, világítás és főzés. A villamosenergia -fogyasztás a háztartás méretétől függően meghatározható, így a melegvíz -előkészítés típusa (elektromos árammal vagy anélkül) egyértelműen befolyásolja (lásd a táblázatot).

A villamosenergia -fogyasztás megoszlása ​​a magánháztartásokban, az NRW Energy Agency 2011 felmérésének eredményei

Az Energia- és Környezetkutató Intézet Heidelberg többek között megnevezi. a következő okok miatt nőtt az elektromos energia iránti kereslet az egyre hatékonyabb végberendezések ellenére:

• Fenntartások az új technikákkal kapcsolatban, mint pl B. energiatakarékos lámpák
• növekvő kényelmi igények
• nagyobb átlagos lakótér
• az egyre nagyobb eszközök fokozott használata, valamint a háztartási cikkek és az elektronikai cikkek folyamatosan csökkenő beszerzési költségei

A hőszivattyúk növekvő használata a háztartási és az épületfűtéshez a fosszilis tüzelésű fűtési rendszerek helyett, valamint az ellenőrzött lakótér-szellőzés a fosszilis primer energia megtakarítása mellett az áramfogyasztás növekedéséhez vezet.

Európai összehasonlítás

Az EU -országok villamosenergia -fogyasztása 2011 -ben, teljes és lakosságra számítva, forrás: Stromvergleich.de
Megjegyzés: Ez a "Stromvergleich.de" táblázat egyértelműen hibát tartalmaz Görögországban: A teljes fogyasztás helyes, körülbelül tíz millió lakos az egy főre jutó fogyasztás 6011,1 kWh / a.

Az EU országainak összehasonlításában a teljes villamosenergia -fogyasztás mellett gyakori a lakosságra való áttérés is. Ez az összehasonlító adat az egy főre jutó teljes fogyasztást jelzi, és meg kell különböztetni a magánfogyasztástól, amely lényegesen alacsonyabb. Az egy lakosra jutó teljes villamosenergia -fogyasztást tekintve Finnország messze az élen járt az EU országai között 15 372 kWh / év értékkel. Az EU átlaga lakosonként 6201 kWh / év fogyasztást, Németország 6648 kWh / a -t valamivel meghaladta az átlagot, Olaszország pedig 5187 kWh / a -t jelentősen alatta. Ausztriában az egy lakosra jutó teljes villamosenergia -fogyasztás 2011 -ben 7762 kWh / év, Franciaországban 7042 kWh / év, Lengyelországban pedig 3433 kWh / év volt.

Egyedi elektromos eszközök szükségessége

Az alábbiakban bemutatunk néhány példát a háztartási készülékek tipikus igényeire - a villamosenergia -költségek 25 cent / kWh üzemi árra vonatkoznak.

• A napi 5 percig használt, 2000 watt teljesítményű hajszárítóhoz körülbelül 61 kWh elektromos energia szükséges évente 15 euróért.
• A napi két órában használt, 150 wattos fogyasztású síkképernyős TV-hez évente körülbelül 110 kWh elektromos energia szükséges 28 euróért.
• Egy 4000 wattos fogyasztású elektromos tűzhely , amely napi fél órát üzemel, évente 730 kWh elektromos energiát igényel, ami 183 euróba kerül.
• A napi 10 percig használt 1200 wattos vízforraló évente 73 kWh energiát fogyaszt, és 18 euró áramköltséget termel.
• A mosógép a energiahatékonysági osztály A +++ kapacitású 6 kg igényel körül 0,9 kWh elektromos energiát egy szabványos mosás (pamut, 60 ° C). A szennyes ruhák villamos energiája ezért valamivel több mint 20 centbe kerül .

A háztartási készülékek tényleges energiafogyasztási értékei néha nagymértékben eltérnek a gyártó információitól. Egy tanulmány szerint sok eszköz a gyakorlatban a jelzettnél lényegesen több energiát fogyaszt. A többletfogyasztás ezért gyakran 20-30 százalék, egy szélsőséges esetben a fogyasztás még több mint kétszer akkora volt.

Lásd még

• Áramtermelés
• Erőmű menedzsment
• Intelligens mérő
• Energiatakarékos

Egyéni bizonyíték

1. ↑ ^{a b c d} T. Strobl, F. Zunic: Wasserbau, Current Basics-New Developments . Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2006, ISBN 3-540-22300-2 .
2. ↑ Alea Business Software: Assessment of the villamosenergia -fogyasztás Európában a 2016 -os évre (angol nyelven), 2017. január 5., hozzáférés: 2019. augusztus 19.
3. ↑ Potsdami Klímahatás -kutató Intézet : Európában a klímaváltozás miatt változik a villamosenergia -kereslet . 2017. augusztus 28. Letöltve: 2019. augusztus 19.
4. ^ ^{A b} J. Giesecke, E. Mosonyi: Vízerőművek, tervezés, építés és üzemeltetés . Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2005, ISBN 3-540-25505-2 .
5. ^ Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen eV: Bruttó villamosenergia -termelés Németországban 1990 és 2013 között energiaforrás szerint. (PDF) 2013. december 12, archiválva az eredetiből 2014. február 1 -jén ; megtekintve: 2014. január 23 . 
6. ↑ ^{a b} Szövetségi Statisztikai Hivatal: A megújuló energiaforrások aránya a bruttó villamosenergia -fogyasztásban Németországban. (Már nem érhető el online.) 2016. március 18., archiválva az eredetiből 2016. május 11 -én ; megtekintve: 2016. március 22 . 
7. ↑ ^{a b} Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft eV: Villamosenergia-fogyasztás Németországban fogyasztói csoport szerint 2020 - ban. 2020. december 18., hozzáférés 2021. február 13-án . 
8. ↑ Tanulmány a magánháztartásokról - a németek pazarolják az energiát. tagesschau.de, 2006. november 14, hozzáférés 2007. szeptember 11 . 
9. ↑ Holger Dambeck: Spiegel Online: Az elektromos készülékek villamosenergia -fogyasztása drámaian megnőtt. 2007. szeptember 10., hozzáférve: 2007. szeptember 11 . 
10. ↑ Energy Agency NRW: Stromcheck - interaktív online értékelés , Düsseldorf 2013.
11. ↑ Energieagentur NRW: A „Hol marad az áram?” Felmérés eredményeinek bemutatása , Düsseldorf 2013.
12. ↑ ^{a b c} Energiaügynökség NRW: Felmérés "Hol van az áram?" (PDF; 4,0 MB), Düsseldorf 2011.
13. ↑ ifeu: Hatékony tanácsadó modulok a háztartások villamosenergia -fogyasztásának csökkentésére , fejezet. 3.5 Az áramfogyasztást befolyásoló tényezők, PDF, 2006. március.
14. ↑ Megjegyzés: A "Stromvergleich.de" forrás eredeti táblázatában van egy nyilvánvaló tévedés: A teljes fogyasztás helyes, körülbelül 10 millió lakossal az egy főre jutó fogyasztás 6010 kWh / év. Összehasonlítás hivatalos forrással, pl. B. Az Eurostat követi (2013. áprilisától)
15. ↑ Átlagos energiafogyasztás számokban. www.Stromvergleich.de, 2013. február 5., hozzáférés: 2013. február 5 .. 
16. ↑ Számológép, tűzhely és hajszárító, valamint az áramfogyasztás matematikája. 2011. január 17., hozzáférve: 2011. január 20 . 
17. ↑ Villamosenergia -fogyasztás a háztartásban. Letöltve: 2013. február 18 . 
18. ↑ Energiafogyasztás: mennyibe kerül egy mosás? Letöltve: 2014. szeptember 16 . 
19. ↑ A háztartási készülékek gyönyörű energiafogyasztása. 2017. június 21. Letöltve: 2017. június 21 .