-
Die
Erfindung betrifft eine Energieerzeugungseinrichtung, insbesondere
für die
Verwendung zur Energieversorgung auf Schiffen und Offshore-Plattformen.
-
An
Bord von Schiffen, auf Offshore-Anlagen oder an Land kann es z.B.
aufgrund von Ausfällen
in der Energieversorgung oder bei kurzfristigen Spitzenlasten zu
Energieversorgungs-Engpässen
kommen, die oft sehr kurzfristig eine Bereitstellung zusätzlicher
Energie erfordern. Insbesondere die zunehmende Deregulierung der
Energiemärkte
bedingt, dass Energieversorger aufgrund erhöhten Kostenbewusstseins weniger
Versorgungsreserven vorhalten, was bei Spitzenlastzeiten zu Versorgungsengpässen führen kann.
-
Gerade
auch an Bord von Schiffen und Offshore-Plattformen wird oftmals
aufgrund des geringen vorhandenen Einbauplatzes und der Anforderung
nach möglichst
geringem Gewicht eine möglichst
kleine Energieerzeugungseinrichtung installiert. Die Dimensionierung
dieser Energieerzeugungseinrichtung ist in der Regel derart, dass
nur das elektrische Bordnetz sowie ggfs. das elektrische Fahrnetz
mit ausreichender Energie versorgt werden können. Wird zusätzliche
Energie benötigt,
wie dies z.B. bei Kühlcontainerschiffen
für die
Kühlung
von Containern notwendig ist, so muss die Energieerzeugungseinrichtung
zusätzlich
für die
Bereitstellung dieser Energie dimensioniert sein bzw. es muss die dafür notwendige
Energieerzeugungs-Kapazität nachgerüstet werden.
-
Zur
Bereitstellung zusätzlicher
Energie im Bereich von 1 bis 10 MW können handelsübliche Dieselgenerator-Aggregate
benutzt werden. Weiterhin können
Gasturbinen-Generator-Anlagen verwendet werden, welche eine höhere Leistungsdichte,
als Dieselgeneratoranlagen, besitzen. Diese weisen allerdings immer noch
ein sehr großes
Volumen und ein sehr hohes Gewicht auf, so dass ihre nachträgliche Installation
an Deck eines Schiffes nur schwer möglich ist. Wegen ihres hohen
Gewichtes und wegen eines gewünschten
tiefen Schwerpunktes des Schiffes müssen diese Aggregate vielmehr
unter Deck installiert werden. Eine solche Nachrüstung ist deshalb sehr aufwändig, mit
hohen Kosten verbunden und nicht kurzfristig realisierbar.
-
Weiterhin
ist es bekannt, bei einem vorhandenen Schiffsdieselmotor zum Antrieb
der Schiffsschraube zusätzlich
einen sogenannten Wellengenerator zu installieren, der die benötigte elektrische
Zusatzleistung liefert. Diese Leistung steht dann allerdings nicht
mehr in vollem Umfang der Schiffsschraube zur Verfügung und
führt zu
entsprechenden Einschränkungen
der Antriebsleistung.
-
Umgekehrt
bedeutet eine Dimensionierung der Schiffs-Energieerzeugungseinrichtung über die Lastanforderungen
des Bord- und gegebenenfalls Fahrnetzes
hinaus auf die maximal vorkommenden Spitzenlasten, dass eine für die meisten
Betriebsfälle unnötig hohe
elektrische Leistung mit entsprechendem Platzbedarf und Gewicht
sowie entsprechend hohen Investitions- und Betriebskosten installiert
ist. Dies ist z.B. bei einem Kühlcontainerschiff
der Fall, wenn statt der Kühlcontainer
nur normale Container geladen werden.
-
Es
besteht somit ein Bedarf nach einer Energieerzeugungseinrichtung,
mit deren Hilfe Spitzenlasten bzw. Versorgungsengpässe bei
Bedarf kurzfristig behoben werden können und die bei kleiner Baugröße und geringem
Gewicht in der Lage ist, eine elektrische Leistung im Megawatt-Bereich,
wie sie z.B. für
Schiffe, Offshore-Anlagen oder zur elektrischen Energieversorgung
an Land benötigt
wird, zur Verfügung
zu stellen.
-
Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Energieerzeugungseinrichtung
gemäß Patentanspruch
1. Vorteil hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
-
Die
Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Baugröße und das
Gewicht handelsüblicher Energieerzeugungseinrichtungen
mit einem Generator, insbesondere bei einer Gasturbinen-Generator-Anlage,
durch den Generator dominiert wird, der eine sehr große Masse
und Abmessungen aufweist. Eine geringere Baugröße der Energieerzeugungseinrichtung
bei gleichzeitig hoher elektrischer Leistung ist jedoch dadurch
möglich,
dass der Generator eine Polradwicklung aus Hochtemperatur-Supraleiter-(HTSL-)
Material aufweist. Eine Polradwicklung aus HTSL-Material erlaubt
im Vergleich zu einer konventionellen Kupferwicklung die Induktion
wesentlich höherer
Felder von z.B. 2 bis 4 Tesla. Die hohen erzeugbaren Felder ermöglichen
es, auf Eisennuten im Ständer
des Generators zu verzichten. Wegen des Wegfalls des Eisens kann
der Generator kleiner und leichter gebaut werden. Durch den Wegfall
der Verluste in der Polradwicklung (d.h. der Erregerverluste) und
der mit den Eisennuten verbunden Verluste kann der Wirkungsrad des
Generators erhöht
werden. Weiterhin bieten sich durch den Wegfall der Eisennuten Möglichkeiten,
die Kühlung
der Ständerwicklung zu
verbessern, so dass die Nennleistung des Generators, und besonders
die Überlastbarkeit
vergrößert werden
kann. Insgesamt kann der Generator somit bei gleicher Leistung wesentlich
kleiner als ein konventioneller Generator mit einer Polradwicklung
aus Kupfer gebaut werden und weist ein entsprechend geringeres Gewicht
auf.
-
Erfindungsgemäß ist der
Generator in einer transportablen Einheit angeordnet. Hierunter
wird eine Einheit verstanden, die aufgrund ihrer Abmessungen und
ihres Gewichtes einen Transport mit gängigen und verbreiteten Transportmitteln
(z.B. LKW, Bahn, Schiff, gegebenenfalls Flugzeug) und der für diese
Transportmittel zur Verfügung
stehenden Infrastruktur (z.B. Krananlagen, Hebewerkzeuge, Verladebahnhöfe) ermöglicht.
-
Die
Anordnung des Generators in einer solchen transportablen Einheit
wird gerade dadurch ermöglicht,
dass der Generator aufgrund seines geringen Gewichtes relativ geringe
Anforderungen an die mechanische Festigkeit und Stabilität seines
Montageorts stellt. Die für
die Montage benötigten
Fundamente können
deshalb einfach gehalten, somit verbreitete transportable Einheiten
und die für
sie vorliegende Infrastruktur genutzt und im Ergebnis eine gute
Transportierbarkeit der Energieerzeugungseinrichtung erzielt werden.
-
Die
erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung
kann somit bei Energieversorgungsengpässen oder zur Deckung von Spitzenlasten
an Bord von Schiffen, Offshore-Anlagen oder an Land kurzfristig
und kostengünstig
bereitgestellt werden und bei geringem Gewicht und geringer Baugröße eine hohe
elektrische Leistung zur Verfügung
stellen.
-
Aufgrund
des geringen Gewichtes kann die Energieerzeugungseinrichtung ohne
wesentliche Beeinflussung des Schwerpunktes des Schiffes an Deck
eines Schiffes installiert werden. Die Energieerzeugungseinrichtung
ist hierbei variabel und flexibel installierbar bzw. positionierbar
und eine Nachrüstung
ist in kurzer Zeit, mit geringem Aufwand und entsprechend geringen
Kosten möglich.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Energieerzeugungseinrichtung eine
in der ersten transportablen Einheit angeordnete Gasturbine auf,
durch die – gegebenenfalls über ein Getriebe – der Generator
antreibbar ist. Durch eine solche Gasturbinen-Generator-Kombination
ist bei kleiner Baugröße und geringem
Gewicht der Energieerzeugungseinrichtung eine Energieerzeugung mit
hohem Brennstoff-Ausnutzungsgrad
möglich.
-
Die
Kühlung
der zumindest einen Wicklung aus HTSL-Material kann dadurch gewährleistet
werden, dass die transportable Einheit eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der
Polradwicklung aus HTSL-Material aufweist. Bestandteil der Kühlvorrichtung
kann z.B. ein Kryostat sein, welches einen isolierenden zylindrischen
Behälter
aufweist, in dem das Polrad des Generators aufgenommen ist, der
mit dem Polrad rotiert und dessen zylindrische Außenwand
im Luftspalt zu dem Ständer
liegt.
-
Durch
den Wegfall der Eisennuten kann die Ständerwicklung des Generators
als Ständer-Luftspaltwicklung
ausgeführt
sein. Hierdurch ist eine besonders hohe Leistungsdichte des Generators
möglich,
so dass die Baugröße und das
Gewicht des Generators im Vergleich zu einem konventionellen Generator
weiter reduziert werden kann.
-
Für den Betrieb
der Gasturbine und/oder für die
Automatisierung der Energieerzeugungseinrichtung und/oder die Energieverteilung
benötigte
Komponenten können
in zumindest einer weiteren transportablen Einheit angeordnet sein.
-
Vorteilhafterweise
ist die transportable Einheit bzw. sind die transportablen Einheiten
standardisiert. Eine solche Standardisierung z.B. hinsichtlich Bauform-
und -art, Abmessungen, Befestigungsarten, Hebe- und Lagerungspunkte,
ermöglicht,
dass ihr Transport auf verschiedensten Transportmitteln mit nur
geringem Aufwand z.B. für
die Befestigung auf den Transportmitteln, das Be- und Entladen sowie
das Umladen von einem auf ein anderes Transportmittel erfolgen kann
und somit die Transportzeit besonders gering gehalten werden kann.
-
Bevorzugt
weist (weisen) die transportable(n) Einheit(en) jeweils Standard-Containerformat, insbesondere
40-ft- bzw. 12-m- oder 20-ft- bzw. 6-m-Standard-Containerformat
auf. Die Energieerzeugungseinrichtung kann dann besonders einfach per
LKW, Bahn und sogar Flugzeug transportiert werden. Insbesondere
ist eine sehr einfache und schnelle Positionierung, Befestigung
und Installation auf Containerschiffen möglich, da diese bereits auf
den Transport von Komponenten mit Standard-Containerformat ausgerichtet sind.
-
Zum
Schutz vor äußeren Einflüssen ist
die transportable Einheit bzw. sind die transportablen Einheiten
jeweils als Transportcontainer ausgebildet. Auch hierbei kann der
Transport dadurch einfach gehalten werden, dass der Transportcontainer
als 40-ft- bzw. 12-m- oder 20-ft- bzw. 6-m-Standardcontainer ausgebildet
ist.
-
Die
Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
gemäß Merkmalen
der Unteransprüche
werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in den Figuren
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine aus fünf Transportcontainern
bestehende Energieerzeugungseinrichtung;
-
2 die Transportcontainer
der Energieerzeugungseinrichtung von 1 im
Teilschnitt;
-
3 die Energieerzeugungseinrichtung von 1 und 2 in perspektivischer Ansicht und im
Teilschnitt im betriebsbereiten Zustand;
-
4 die Energieerzeugungseinrichtung von 1 bis 3 in Seitenansicht und im Teilschnitt
im betriebsbereiten Zustand.
-
1 zeigt in vereinfachter
Darstellung eine Energieerzeugungseinrichtung 1, die fünf als Transportcontainer
ausgebildete transportable Einheiten 11 bis 15 umfasst.
Die transportablen Einheiten bzw. Transportcontainer 11, 12 und 13 sind
als 40-ft(bzw. 12-m)- oder 20-ft(bzw. 6-m)-Standardcontainer ausgebildet.
Die transportablen Einheiten bzw. Transportcontainer 14 und 15 weisen
jeweils die Hälfte
des Formates der Transportcontainer 11, 12 und 13 auf; aneinandergefügt ergeben
sie zusammen ebenfalls 40-ft- bzw. 20-ft-Standardcontainerformat.
Grundsätzlich
können
anstelle der Standardcon tainer aber auch nicht standardisierte Container
verwendet werden.
-
Wie
im Detail aus 2 ersichtlich,
ist im Transportcontainer 11 ein Generator 2 mit
einer erregbaren Polradwicklung aus HTSL-Material angeordnet. Als
HTSL-Supraleiter werden dabei zweckmäßigerweise Yttrium-Barium-Kupfer-Oxyd
(YbaCuO)-Supraleiter
oder sogenannte Wismut-Bandleiter verwendet. Weiterhin ist in dem
Transportcontainer 11 eine Gasturbine 3 angeordnet,
durch die über ein
Getriebe 5 das Polrad des Generators 2 antreibbar
ist. Ferner weist der Transportcontainer 11 eine Kühlvorrichtung 4 zur
Kühlung
der HTSL-Wicklung des Generators 2 auf. Über Kühler 21 erfolgt
die Zufuhr bzw. Abfuhr von Kühlluft
zu bzw. von dem Generator 2.
-
Der
Transportcontainer 12 umfasst eine Einrichtung 8 zum
Ansaugen von Luft zur Kühlung
der im Transportcontainer 11 angeordneten Gasturbine 3 und
des Generators 2 sowie für den Verbrennungsprozess in
der Gasturbine 3. Weiterhin weist der Transportcontainer 12 eine
Einrichtung 9 zur Abfuhr der Kühlluft auf. Heiße Turbinenabgase
können über einen
Abgaskamin 10 abgegeben werden. Dieser besteht aus mehreren
Einzelteilen, die für
den Transport in einem oder mehreren der Transportcontainer 11 bis 15 untergebracht
und bei Installation der Energieerzeugungseinrichtung zusammengefügt werden können. Zum
Ansaugen bzw. Ausstoßen
von Kühlluft sind
in den Seitenwänden
des Transportcontainers Luftschlitze 20 vorgesehen. Die
Kühlluftzufuhr
und -abfuhr kann hierbei jeweils für den Generator 2 und die
Gasturbine 3 gemeinsam erfolgen.
-
Ein
für die
Brennstoffversorgung der Gasturbine 2 benötigter Tagestank
(day tank) 6 ist in dem Transportcontainer 14 und
eine Brennstoffversorgungs-Baugruppe (fuel skid) 7 ist
in dem Transportcontainer 15 untergebracht. Da die Brennstoffbaugruppe 7 und
der Tagestank 6 in jeweils unterschiedlichen Transportcontainern
untergebracht sind, lässt sich
der Tages tank 6 unabhängig
von dem Brennstoffversorgungs-Baugruppe 7 z.B. zur Befüllung und Entleerung
bewegen.
-
Der
Transportcontainer 13 ist als Leistungs- und Steuerungsmodul
ausgebildet und weist neben einem Niederspannungs-Transformator 18 weitere für die Energieverteilung
sowie die Automatisierung und den Schutz der Energieerzeugungseinrichtung 1 benötigte Komponenten
auf. Über
die an dem Transportcontainer 13 angeordneten elektrischen
Anschlüsse 19 erfolgt
der Anschluss der zu speisenden Verbraucher.
-
Zur
Installation und Inbetriebnahme können, wie im Teilschnitt in
perspektivischer Ansicht in 3 und
in Seitenansicht in 4 vereinfacht
dargestellt, an den Transportcontainern 11 bis 15 zumindest
Teile einiger Seitenwände 22 und
Decken- bzw. Bodenwände 23 entfernt
bzw. geöffnet
werden und durch Aneinanderreihen bzw. Aufeinandersetzen der Transportcontainer
und Herstellen elektrischer und mechanischer Verbindungen zwischen
zusammenwirkenden Komponenten unterschiedlicher Transportcontainer
die Betriebsfähigkeit
der Energieerzeugungseinrichtung 1 hergestellt werden.
Die dargestellte Energieerzeugungseinrichtung 1 kann z.B.
für eine
Leistung von 4 bis 5 MVA ausgelegt werden.
-
Die
Leistungsdichte im Transportcontainer 11 kann dann über 100
kW/m3 betragen. Herkömmliche Gasturbinen-Generator-Aggregate kommen
im vergleichbaren Leistungsbereich nur auf eine Leistungsdichte
von ca. 60 kW/m3. Die Gasturbine ist hierbei
vorzugsweise mit leichtem Heizöl
(HEL) betreibbar, da dieses insbesondere auf Schiffen sehr einfach
verfügbar
ist. Der Tagestank 6 wird dann mit einer temporären Leitung
aus dem Schiffshaupttank gespeist. Andere Brennstoffe sind ebenfalls
möglich, wie
z.B. Erdgas, Kerosin oder Schweröl.
Bei Schweröl
kann es allerdings notwendig sein, dass Vorkehrungen zur Brennstoffaufbereitung
zu treffen sind. Darüber
hinaus ist auch ein duales Brennstoff-Versorgungssystem möglich.
-
Aufgrund
der kleinen Baugröße des Generators 2 kann
die Energieerzeugungseinrichtung 1 mit einer Wartungs-
und Reparaturzugriffe zum Generator 2 ermöglichenden
Beabstandung des Generators 2 zu Seitenwänden des
Transportcontainers 11 ausgebildet werden.
-
Zur
Erzielung einer besonders hohen Leistungsdichte ist der Generator 2 bevorzugt
als Synchronmaschine mit einer Luftspalt-Ständerwicklung ausgebildet. Durch
Wegfall der Erregerverluste und Verringerung der Eisenverluste durch
Einbau einer Luftspalt-Ständerwicklung
erhöht
sich der Wirkungsgrad des Generators um bis zu ca. 3% gegenüber herkömmlichen
Synchrongeneratoren mit konventioneller Feldwicklung aus Kupfer.
Dies entspricht einer Verlustreduktion auf ca. 25..30% eines konventionellen
Generators.
-
Üblicherweise
ist eine Frequenz von 50 oder 60 Hz an den Klemmen des Generators 2 zur
Verfügung
zu stellen, um die Energieerzeugungseinrichtung 1 an vorhandene
Netze anschließen
zu können. Dies
erfordert, dass das Getriebe 5 zwischen der Gasturbine 3 und
dem Generator 2 bezüglich
seiner Übersetzung
je nach Drehzahl der Gasturbine 3 und der Drehzahl des
Generators 2, welche von seiner Polpaarzahl abhängt, ausgebildet
werden muss. Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Generator 2 zweipolig
ausgeführt
und weist somit die kleinstmögliche
Polzahl auf. Er kann somit schnellstmöglich drehen, so dass der Aufwand
für das
Getriebe 5 reduziert werden kann, dessen Verluste sich
außerdem
mit abnehmender Übersetzung verringern.
-
Das
Getriebe 5 ist bevorzugt als Planetengetriebe ausgebildet.
Ein solches Planetengetriebe eignet sich besonders für Drehmomente
von bis zu ca. 20 kNm. Ein Planetengetriebe kann an einen zweipoligen
Generator mit einer Drehzahl von 3600 U/min sehr kompakt angeflanscht
werden und hat eine Eingangsdrehzahl am Sonnenrad der Gasturbine 3 von z.B.
15400 U/min.
-
Bei
einer beispielhaften elektrischen Leistung von ca. 4 MW beträgt das generatorseitige Drehmoment
dann ca. 11 kNm.
-
Die
Energieerzeugungseinrichtung 1 stellt in Abhängigkeit
von Bedarf und Einsatzort eine Ausgangsspannung mit einer Frequenz
von 50 oder 60 Hz bereit. Wird an den Ausgangsklemmen der Energieversorgungseinrichtung 1 jedoch
eine Gleichspannung benötigt,
so kann das Getriebe 5 zwischen dem Generator 2 und
der Gasturbine 3 entfallen. Die von dem Generator 2 erzeugte
Drehspannung hoher Frequenz, z.B. bis zu ca. 250 Hz, kann dann durch
einen dem Generator 3 elektrisch nachgeschalteten Umrichter
zur Umwandlung der Drehspannung in eine Gleichspannung gleichgerichtet
werden. Die Leistungsdichte des Transportcontainers 11 bzw.
der Energieerzeugungseinrichtung 1 wird hierdurch zusätzlich erhöht.
-
Eine
hohe Flexibilität
in der Einsatzfähigkeit, der
Positionierung und der Installation der Energieerzeugungseinrichtung 1 kann
dadurch erreicht werden, dass die Energieerzeugungseinrichtung 1 autark
betreibbar ist. Diese Flexibilität
kann noch dadurch vergrößert werden,
dass die Energieerzeugungseinrichtung 1 fernsteuerbar ist.
Die Energieerzeugungseinrichtung 1 weist hierzu nicht näher dargestellte
Steuer- und Kommunikationsschnittstellen auf.
-
Für Marineanwendungen
ist die Energieerzeugungseinrichtung 1 marinetauglich ausgebildet. Um
Geräuschemissionen
beim Betrieb der Energieerzeugungseinrichtung 1 zu vermeiden,
können
die Transportcontainer 11 bis 15 eine Schallisolation
aufweisen.
-
Zur
weiteren Erhöhung
der Brennstoffausnutzung kann der Gasturbine 3 abgasseitig
ein Dampferzeuger nachgeschaltet sein. Dieser Dampferzeuger kann
in einer zusätzlichen,
transportablen Einheit, z.B. in Form des in 1 strichliniert angedeuteten Transportcontainers 16,
angeordnet sein. Der erzeugte Dampf kann einem industriellen Prozess
oder einer existieren den Dampfturbinenanlage zugeführt werden.
Der Dampf kann aber auch in einem Kombiprozess (Cogeneration) genutzt
werden. Zur zusätzlichen
Energieerzeugung kann eine mit von dem Dampferzeuger erzeugten Dampf
antreibbare Dampfturbine und ein von der Dampfturbine antreibbarer
zusätzlicher
Generator vorgesehen werden. Der Brennstoffausnutzungsgrad kann
dann bis zu 90 % betragen. Der zusätzliche Generator kann ebenfalls
eine gekühlte
Polradwicklung aus HTSL-Material aufweisen und hierdurch eine hohe Leistung
bei geringer Baugröße und geringem
Gewicht ermöglichen.
-
Die
Dampfturbine und der zusätzliche
Generator können
in der zusätzlichen
transportablen Einheit 16 oder in zumindest einer weiteren,
zusätzlichen
transportablen Einheit angeordnet sein. Eine weitere transportable
Einheit kann eine Wasseraufbereitung für das Speisewasser des Dampferzeugers oder
für den
Kondensator beinhalten, falls anderweitig keine entsprechende Infrastruktur
zur Verfügung steht.
-
Die
nachgeschaltete Dampfturbine kann auch genutzt werden, um die Wärmeabstrahlung
und damit die Wärmesignatur
der Energieerzeugungseinrichtung und damit auch z.B. eines Schiffes
zu senken. Insbesondere für
z.B. Marineanwendungen sind in der Energieerzeugungseinrichtung
Maßnahmen zur
Reduzierung der Abstrahlung von durch die Energieerzeugungseinrichtung
erzeugter Wärme
getroffen um die Wärmesignatur
der Energieerzeugungseinrichtung zu minimieren.
-
Die
Energieerzeugungseinrichtung 1 kann aufgrund ihrer einfachen
Transportabilität,
ihres geringen Gewichtes und ihrer Modularität flexibel und kurzfristig
zur Energieerzeugung bereitgestellt und in Betrieb genommen werden.
Insbesondere kann die Energieerzeugungseinrichtung 1 auf
einem Schiffsdeck oder an Deck einer Offshore-Anlage installiert werden.
Es ist somit möglich,
Schiffe nur mit der elektrischen Leistung zu installieren, welche
für die
Bord- und ggf. Fahrnetzverbraucher benötigt wird. Bei einem Containerschiff,
das Kühlware transportieren muss,
muss die für
die Kühlung
benötigte
elektrische Leistung somit nicht fest installiert werden, sondern kann
flexibel an Bord genommen oder wieder abgegeben werden.
-
Umgekehrt
kann auch ein normales Containerschiff Kühlcontainer transportieren,
wenn es die Energieerzeugungseinrichtung 1 an Bord nimmt
und somit eine Energieversorgung für die Kühlcontainer bereitstellt. Die
Einsatzmöglichkeit
und Auslastung eines Containerschiffs lässt sich somit bedeutend steigern.
-
Darüber hinaus
kann die Energieerzeugungseinrichtung 1 auch an Land eingesetzt
werden, um z.B. Spitzenlasten oder Versorgungsengpässe abzudecken.
Einsatzfelder sind dabei z.B. saisonale Großveranstaltungen (Messen, Sportereignisse), Versorgung
von mobilen Installationen wie z.B. mobile FS-Direktübertragungswagen,
Energieversorgung in Katastrophengebieten bis hin zur Notversorgung von
Krankenhäusern
und Flughäfen.
Ein weiteres Feld sind Pumpstationen entlang von Pipelines. In entlegenen
Gebieten ist mit der Energieerzeugungseinrichtung 1 eine
kompakte und weitestgehend autarke elektrische Energieversorgung
der Pumpstationen machbar. Eventuell ist sogar die Brennstoffversorgung
der Energieerzeugungseinrichtung 1 durch das in der Pipeline
transportierte Medium möglich.
-
Während die
Planung, Errichtung und Inbetriebsetzung konventioneller, fest installierter
Energieerzeugungseinrichtungen der Leistungsklasse 1 bis 10 MW teilweise
bis zu drei Jahren in Anspruch nimmt, kann dieser Zeitraum durch
die erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung
bei Verwendung standardisierter Komponenten und Module, aufgrund
einfacher und schneller Transportierbarkeit, einfacher und schneller
Montage, bereits im Herstellerwerk möglicher weitestgehender Prüfung und Vor-Inbetriebnahme
sowie durch Plug-and-Play bei der Montage vor Ort auf wenige Tage
oder Stunden reduziert werden.
-
Das
Grundprinzip vorliegender Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Eine
erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung
weist eine transportable Einheit und einen in dieser Einheit angeordneten
Generator auf, wobei der Generator eine Polradwicklung aus Hochtemperatur-Supraleiter
(HTSL)-Material aufweist. Der Generator mit der Polradwicklung aus
HTSL-Material in Verbindung mit der transportablen Einheit ermöglicht es,
die Energieerzeugungseinrichtung mit hoher elektrischer Leistung
bei gleichzeitig geringer Baugröße und Gewicht
auszustatten, schnell, flexibel und kostengünstig mit herkömmlichen
Transportmitteln zu transportieren und flexibel und mit geringem Aufwand
zu installieren und in Betrieb zu nehmen.
-
Es
können
somit innerhalb kurzer Zeit Energieversorgungsengpässe behoben
bzw. Energie zur Versorgung von Spitzenlasten bereitgestellt werden. Die
Erfindung eignet sich hierbei insbesondere für die Verwendung zur Energieversorgung
auf Offshore-Plattformen und Schiffen, insbesondere Kühlcontainerschiffen.