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能量转换效率/有效作用系数/Energy conversion efficiency
Der Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz einer technischen Einrichtung oder Anlage als Verhältniszahl der Dimension Zahl oder Prozentsatz.

能量转换效率是指一个能量转换设备所输出可利用的能量相对其输入能量的比值。输出的可利用能量可能是电能机械功或是热量。输入能量与输出可利用能量的差值,称为能量损耗。当能量转换流程的效率愈高,能量损耗就愈少。工程师都会尽可能提高能量转换效率,以节省能量损耗产生的浪费与费用。

能量转换效率没有一致的定义,主要和输出能量可利用的程度有关。

{\displaystyle \eta ={\frac {P_{\mathrm {out} }}{P_{\mathrm {in} }}}}

一般而言能量转换效率是一个介于0到1之间的无量纲数字,有时也会用百分比表示。能量转换效率不可能超过100%,因为永动机不存在。不过像热泵之类的设备将热由一处移到另一处,不是进行能量的转换,其性能系数往往会超过100%。

Der Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz einer technischen Einrichtung oder Anlage als Verhältniszahl der Dimension Zahl oder Prozentsatz, und zwar in der Regel das Verhältnis der Nutzenergie {\displaystyle E_{\mathrm {ab} }} zur zugeführten Energie {\displaystyle E_{\mathrm {zu} }}. Sofern keine Verfälschung durch gespeicherte Energie erfolgt, kann genauso mit der Leistung gerechnet werden als Verhältnis der Nutzleistung {\displaystyle P_{\mathrm {ab} }} zur zugeführten Leistung {\displaystyle P_{\mathrm {zu} }}. Üblicherweise wird der Wirkungsgrad mit dem griechischen Buchstaben {\displaystyle \eta } (eta) bezeichnet und kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen:

{\displaystyle \eta ={\frac {E_{\mathrm {ab} }}{E_{\mathrm {zu} }}}}  oder  {\displaystyle \eta ={\frac {P_{\mathrm {ab} }}{P_{\mathrm {zu} }}}}

{\displaystyle P_{\mathrm {ab} }} ist beispielsweise die mechanische Leistung, die ein Elektromotor an der Welle abgibt und {\displaystyle P_{\mathrm {zu} }} die elektrische Leistung, die dem Motor zugeführt wird.

Der Gütegrad beschreibt hingegen nur innere Verluste einer Maschine und fällt meist erheblich besser aus.

Die Differenz von zugeführter und abgegebener Leistung wird als Verlustleistung bezeichnet.

Neben der allgemeinen Definition haben sich weitere Bezeichnungen wie beispielsweise Nutzungsgrad oder Arbeitszahl etabliert, die je nach Fachbereich bestimmte Randbedingungen und Besonderheiten des Energieflusses in den betrachteten Systemen berücksichtigen. So beziehen sich Nutzungsgrade oder Arbeitszahlen oft auf einen Betrachtungszeitraum (meist ein Jahr), über den die Energien aufsummiert werden.

Die momentan aufgenommene oder abgegebene Leistung bzw. Energie kann unabhängig vom Wirkungsgrad sehr unterschiedlich sein, wenn Leistungs- bzw. Energieaufnahme und -abgabe zeitlich versetzt auftreten, etwa beim Auf- und Entladen eines Akkumulators, oder bei der Aufnahme von solarer Energie durch Pflanzen und deren spätere Freisetzung durch Verbrennen.

Maschine, Prozess Eingesetzte Energie Nutzenergie Wirkungsgrad [%]
Bereitstellung von Nutzenergie
Kernkraftwerk nuklear elektrisch 33
GuD-Kraftwerk (Erdgas) chemisch elektrisch 50–62
MHD-Generator kinetisch elektrisch 30 (max.)
Solarzelle elektromagnetisch (Sonnenstrahlung) elektrisch 5–27 (40)
Thermoelement (thermoelektrischer Generator) thermisch elektrisch 3–8
Wärmekraftwerk (Kohle) chemisch elektrisch 25–50
Wärmekraftwerk oder Motor
mit Kraft-Wärme-Kopplung[Anm. 2]
chemisch elektrisch und (thermisch) **) 30–40 und (50–60)
Wasserkraftwerk mechanisch elektrisch 80–90
Windkraftanlage[Anm. 3] mechanisch elektrisch 50 (max.)
Elektrolyse von Wasser elektrisch chemisch 70–80
Thermolyse von Wasser thermisch chemisch 90 (fiktiv)
Maschinen und Geräte
Brennstoffzelle chemisch elektrisch 20–60
Dampfmaschine chemisch mechanisch 3–44
Stirlingmotor thermisch mechanisch 10–66
Pulsstrahltriebwerk chemisch mechanisch ?
Ottomotor (1000 PS im Bestpunkt) chemisch mechanisch 35–40
Dieselmotor
(10.000 PS mit Turbo und Ladeluftkühlung)
chemisch mechanisch 50
Zweitakt-Schiffsdiesel (100.000 PS Auslass
ventilgesteuert, mit Turbo und Ladeluftkühlung)
chemisch mechanisch 55
Elektromotor im Bestpunkt elektrisch mechanisch 94–99,5 (> 90)
Fahrrad mechanisch mechanisch 90 (min.)
Fahrraddynamo[Anm. 4] mechanisch elektrisch 20–65
Gasverdichter / Gasturbine[Anm. 5] mechanisch mechanisch 90 (ca.)
Generator[Anm. 6] mechanisch elektrisch 95–99,3
Glühlampe (keine Halogenlampe)[Anm. 1] elektrisch elektromagn. (sichtb. Licht) 3–5
Hochspannungs-Gleichstrom-Kurzkupplung[Anm. 7] elektrisch elektrisch 95
Lautsprecher[Anm. 8] elektrisch akustisch 0,1–40, typ. 0,3 für Hifi
LED[Anm. 1] elektrisch elektromagn. (sichtb. Licht) 5–25
Schaltnetzteil (für el. Geräte) elektrisch elektrisch 50–95
Sendeanlage elektrisch elektromagnetisch (Radiowellen) 30–80
Thermoelement[Anm. 9] thermisch elektrisch 3–8
Transformator elektrisch elektrisch 50–99,7
Turbinentriebwerk (zivile Luftfahrt) chemisch mechanisch 40 (max.)
Wechselrichter elektrisch elektrisch 93–98
Zahnradpumpe mechanisch mechanisch 90 (max.)
Wärmeproduktion
Gasherd (Haushalt)[Anm. 10] chemisch thermisch 30–40
Elektroherd (Haushalt)[Anm. 10] elektrisch thermisch 50–60
Gasheizung chemisch thermisch 80–90
Kohleofen (Haushalt) chemisch thermisch 30–50
Kohleofen (Industrie) chemisch thermisch 80–90
Lagerfeuer (Kochstelle)[Anm. 11] chemisch thermisch 15 (max.)
Offener Kamin chemisch thermisch 10–30
Sonnenkollektor elektromagnetisch (Sonnenstrahlung) thermisch 85 (max.)
Boiler,[4] Tauchsieder elektrisch thermisch 80–98
Natürliche Prozesse
Photosynthese-Reaktion[Anm. 12] elektromagnetisch (Sonnenlicht) chemisch 35
Glühwürmchen (Leuchtreaktion) chemisch elektromagnetisch (Licht) 95 (max.)
Mensch (Skelettmuskulatur)[Anm. 13] chemisch mechanisch 0–30[5]
Umfangreichere Prozesse
Kohleabbau (Abbau von Kohle und
anschließende Verbrennung)[Anm. 14]
chemisch thermisch 30–60 (?)
Photosynthese (Erzeugung von Biomasse und
anschließende Verbrennung)[Anm. 15]
elektromagnetisch (Sonnenlicht) chemisch 0,1–2,5
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阿布扎比世界能源大会
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大邱世界能源大会
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伊斯坦布尔世界能源大会

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鹿特丹世界能源大会

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世界能源理事会
Der World Energy Council (WEC, deutsch: Weltenergierat) ist eine weltweite Organisation mit Mitgliedsausschüssen in über 90 Ländern. Seine Mitglieder sind hauptsächlich große Energieproduzenten und -händler, hinzu kommen einige Regierungsorgane, Forschungs- und Energieverbraucherorganisationen. Der WEC bietet seinen Mitgliedern verschiedene Dienstleistungen, darunter Forschung, Analysen und Strategieempfehlungen zu Energieträgern wie Kohle, Erdöl, Gas und erneuerbaren Energien. Sitz ist London.
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乌东德水电站
Sperrentyp: Gewichtsstaumauer Bauzeit: 2009–2020 Höhe des Absperrbauwerks: 240 m Kraftwerksleistung: 8 700 MW Betreiber: China Yangtze Three Gorges Project Development Corporation Höhenlage (bei Stauziel) 950 m Speicherraum 4 Mrd. m³
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GSA,GSA FD,XGSA FD,XGSA TD
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向家壩水電站 向家坝水电站
Bauzeit: 27. November 2006 – 2014 Höhe des Absperrbauwerks: 161 m Kronenlänge: 909 m Kraftwerksleistung: 6 448 MW Speicherraum 5185 Mio. m³

Der Bau der Xiangjiaba-Talsperre an der Grenze zwischen den Provinzen Sichuan (Yibin) und Yunnan (Shuifu) in China begann am 27. November 2006. Die Talsperre entsteht am Jinsha Jiang („Goldsandfluss“; chin. Bezeichnung für den Oberlauf des Jangtsekiang) etwa 1000 Kilometer flussaufwärts des bekannten Drei-Schluchten-Projekts und soll 2015[veraltet] fertiggestellt sein. Ihr Hauptzweck ist Erzeugung von Strom aus Wasserkraft; dafür ist ein Wasserkraftwerk mit 6448 MW vorgesehen. Die so gewonnene elektrische Energie wird über eigens dafür errichtete HGÜ Xianjiaba-Shanghai in den 2000 km entfernten Großraum von Shanghai übertragen. Es handelt sich um das zweite Projekt an diesem Fluss neben der Xiluodu-Talsperre, mit der ein Jahr zuvor begonnen wurde. Nach Abschluss der Bauarbeiten wird es das drittstärkste Wasserkraftwerk Chinas sein.

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小浪底水利枢纽
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Die Xiaolangdi-Talsperre ist eine große Talsperre am Gelben Fluss (Huang He) in China. Sie liegt im Gebiet von Mengjin und Jiyuan, 40 km nördlich von Luoyang in der Provinz Henan. Die Talsperre dient mehreren Zwecken. Ein Wasserkraftwerk erzeugt 1800 Megawatt. Die Talsperre dient außerdem der Bewässerung, Wasserversorgung, dem Hochwasserschutz und der Kontrolle der Sedimente.

Der Staudamm liegt ungefähr 130 km unterhalb der Sanmenxia-Talsperre und 128 km oberhalb der Huayuankou-Talsperre. Er besteht aus Steinschüttung und ist erdbebensicher gebaut worden. Der Überlauf hat eine Einrichtung, um ein Versetzen der Überläufe mit Eisschollen zu verhindern. Die Bauarbeiten begannen 1994 und wurden auf 11 Jahre Dauer angelegt. Im Januar 2004 wurde die erste Kraftwerksturbine in Betrieb genommen. Die gesamten Baukosten werden auf 4,2 Milliarden US $ geschätzt. Der Staudamm ist 154 m hoch und 1370 m (evtl. auch 1317 oder 1667 m) lang.

Zwei Millionen Hektar Fläche werden durch die Talsperre bewässert. Um Wasser zu entnehmen und abzuleiten, gibt es neun große Stollen. Der Gelbe Fluss verliert durch die Bewässerung großer Flächen viel Wasser, so dass er in Trockenzeiten manchmal austrocknet. In den letzten Jahrzehnten hatte er mehrmals so wenig Wasser, dass er zeitweise nicht mehr das Meer erreichte, so geschehen 1972 und 1997.

Das Land ist oft von Hochwasser, aber auch Dürre und Hunger heimgesucht worden. Die Talsperre soll einem 10.000-Jahres-Hochwasser standhalten und es mildern, zum Beispiel soll der Abfluss dabei von 45.000 m³/s auf 27.500 m³/s reduziert werden. Unterhalb der Talsperre werden große vormals hochwassergefährdete Gebiet für die Landwirtschaft nutzbar. Mit dem Bau der Talsperre wird die Wahrscheinlichkeit, dass die beiden großen Flutpolder Dong Ping Hu und Beijindi geflutet werden müssen, geringer. Für Dong Ping Hu beträgt die Wahrscheinlichkeit jetzt einmal in 100 Jahren, für Beijindi einmal in 1000 Jahren. Mit dem Projekt werden 103 Millionen Menschen in Nordchina, mehrere große Städte und Industrie vor Hochwasser geschützt.

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小湾水库

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