Die Entwicklung von Wasser-, Wind- und Solarenergie nimmt stark zu, mit dem Ziel, die Treibhausgasemissionen zu begrenzen und zu reduzieren. Alle diese erneuerbaren Energien sind intermittierend und weisen mehr oder weniger starke Schwankungen auf. Dieser Kurs bietet die Grundlage für die Abschätzung der Ressourcen dieser verschiedenen Erzeugungsarten und für das Verständnis der physikalischen Ursachen von Intermittenz und saisonalen Schwankungen. Die verschiedenen Arten der Stromerzeugung werden detailliert beschrieben, ebenso wie die durch meteorologische Schwankungen bedingte Empfindlichkeit. Kurz- und mittelfristige Prognosen werden zu einem grundlegenden Thema bei der Entwicklung dieser erneuerbaren Energien und ihrer Integration in das Stromnetz. Wir stellen daher die Methoden und Werkzeuge vor, die für eine zuverlässige Vorhersage der Stromproduktion von Wasser-, Wind- und Solarkraftwerken verwendet werden. Dieser MOOC wurde von der Ecole Polytechnique unterstützt und im Rahmen des Energy4Climate Interdisciplinary Center des Institut Polytechnique de Paris in Zusammenarbeit mit der Ecole des Ponts entwickelt
Dieses Modul vermittelt einige Grundkenntnisse über Energie und Meteorologie
Das ist alles enthalten
10 Videos1 Lektüre4 Aufgaben
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10 Videos•Insgesamt 102 Minuten
Klimawandel und Klimawandelabschwächung•12 Minuten
Emissionen im Verhältnis zu Bevölkerung, Wirtschaft und Technologie•11 Minuten
Klimaschutz und erneuerbare Energien•8 Minuten
Verschiedene Einheiten•6 Minuten
Primär- und Endenergie•7 Minuten
Kapazitätsfaktoren der verschiedenen Einheiten•10 Minuten
Allgemeine atmosphärische Zirkulation•11 Minuten
Atmosphärische Variabilität in mittleren Breitengraden•14 Minuten
Atmosphärische Variabilität in den Tropen•9 Minuten
Wolken und Niederschläge•13 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 1 Minute
Präambel•1 Minute
4 Aufgaben•Insgesamt 75 Minuten
Test Energie und Meteorologie•30 Minuten
Wie viele Windturbinen können ein Kohlekraftwerk ersetzen?•15 Minuten
Atmosphärische Zirkulation•15 Minuten
Regionale und kleinräumige atmosphärische Variabilität•15 Minuten
Wasser- und Flußkraft
Modul 2•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Das ist alles enthalten
10 Videos4 Aufgaben
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10 Videos•Insgesamt 87 Minuten
Geschichte und Wasserturbinen•7 Minuten
Wasserkreislauf•4 Minuten
Wasserressourcen•11 Minuten
Hydro-Variabilitäten•9 Minuten
Konventionelle Wasserkraft•9 Minuten
Dissipation in Druckrohrleitungen•9 Minuten
Pumpspeicherkraftwerke•13 Minuten
Fluviale Kraft•9 Minuten
Laufwasserkraftwerke•7 Minuten
Lastfaktoren Wasser•8 Minuten
4 Aufgaben•Insgesamt 120 Minuten
Test über Elektrizität aus Wasserkraft•30 Minuten
Wasserkraft-Ressourcen•30 Minuten
Pumpspeicherkraftwerke•30 Minuten
Quiz Flußkraft•30 Minuten
Windkraft
Modul 3•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Das ist alles enthalten
8 Videos3 Aufgaben1 Unbewertetes Labor
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8 Videos•Insgesamt 83 Minuten
In-situ Windmessungen•7 Minuten
Windmessungen per Fernerkundung•15 Minuten
Windcube ein kompaktes Wind-Lidar•12 Minuten
Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion•7 Minuten
Weibull-Gesetz•12 Minuten
Betz Gesetz•12 Minuten
Leistungskurve•5 Minuten
Windproduktion•14 Minuten
3 Aufgaben•Insgesamt 100 Minuten
Test Windkraft•40 Minuten
Quiz Windmessungen•30 Minuten
Windkraftanlagen•30 Minuten
1 Unbewertetes Labor•Insgesamt 30 Minuten
Interaktive Übung: Anpassung einer Weibull-Kurve und einer Leistungskurve•30 Minuten
Solarenergie
Modul 4•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Das ist alles enthalten
8 Videos4 Aufgaben
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8 Videos•Insgesamt 73 Minuten
Komponenten der Sonnenstrahlung auf einem Flugzeug•11 Minuten
Faktoren, die die Sonneneinstrahlung auf den Boden beeinflussen•12 Minuten
Zeitliche und räumliche Skalen der Variabilität der Sonnenressourcen•7 Minuten
Techniken zur Schätzung der solaren Ressourcen: bodengestützte Messungen•7 Minuten
Techniken zur Schätzung der solaren Ressourcen: satellitengestützte Schätzungen•9 Minuten
Eigenschaften von Photovoltaikmodulen•10 Minuten
Methoden zur Schätzung und Bewertung der photovoltaischen Produktion•7 Minuten
Bearbeitetes Problem: Berechnung des PV-Potenzials•9 Minuten
4 Aufgaben•Insgesamt 120 Minuten
Solare Ressource•30 Minuten
Solare photovoltaische Erzeugung•30 Minuten
Charakterisierung von Solarressourcen und deren Variabilität•30 Minuten
Techniken zur Schätzung von Solarressourcen•30 Minuten
Integration erneuerbarer Energien und Prognosen
Modul 5•2 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Das ist alles enthalten
5 Videos3 Aufgaben
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5 Videos•Insgesamt 59 Minuten
Integration von erneuerbaren Energien in das Energiesystem•13 Minuten
Herausforderungen und Bedarf an Prognosen für den Energiesektor•12 Minuten
Energie-Prognose-Tools•15 Minuten
Determinismus, Chaos und Vorhersehbarkeit•10 Minuten
Prognosen erstellen und Unsicherheit quantifizieren•10 Minuten
3 Aufgaben•Insgesamt 60 Minuten
Testen Sie die Integration und Vorhersage erneuerbarer Energien•30 Minuten
Herausforderungen bei der Integration erneuerbarer Energien und Prognosen•15 Minuten
Vorhersage und Unsicherheit•15 Minuten
Dozenten
Lehrkraftbewertungen
Lehrkraftbewertungen
Wir haben alle Lernenden um Feedback zu unseren Dozenten gebeten, ausgehend von der Qualität ihres Unterrichtsstils.
Die École polytechnique verbindet Forschung, Lehre und Innovation auf höchstem wissenschaftlichem und technologischem Niveau, um den Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu begegnen. Seit mehr als 200 Jahren steht sie an der Spitze der französischen Ingenieurschulen und fördert eine Kultur der multidisziplinären wissenschaftlichen Exzellenz, die in einer starken humanistischen Tradition steht.\n L'École polytechnique associe recherche, enseignement et innovation au meilleur niveau scientifique et technologique mondial pour répondre aux défis du XXIe siècle. Seit mehr als 200 Jahren steht sie an der Spitze der französischen Ingenieurschulen und fördert eine pluridisziplinäre wissenschaftliche Exzellenzkultur, die sich auf eine starke humanistische Tradition stützt
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