An exponentially growing global population, power demands, pollution levels and, on the other hand, rapid advances in means of communication have made the public aware of the complex energy situation. The Kingdom of Saudi Arabia has vast open land, an abundance of fossil fuel, a small population but has always been among the front-runners where the development and utilisation of clean sources of energy are concerned. Several studies on wind, solar and geothermal sources of energy have been conducted in Saudi Arabia. Solar photovoltaic (pv) has been used for a long time in many applications such as cathodic protection, communication towers and remotely located oil field installations. Recently, a 2MW grid-connected pv power plant has been put online and much larger solar desalination plants are in planning stage. Wind resource assessment, hub height optimisation, grid-connected wind farm and hybrid power system design were conducted in this study using existing methods. Historical daily mean wind speed data measured at 8 to 12metres above ground level at national and international airports in the kingdom over a period of 37 years was used to obtain long-term annual and monthly mean wind speeds, annual mean wind speed trends, frequency distribution, Weibull parameters, wind speed maps, hub height optimisation and energy yield using an efficient modern wind turbine of 2.75MW rated power. A further detailed analysis (such as estimation of wind shear exponent, Weibull parameters at different heights, frequency distribution at different heights, energy yield and plant capacity factor and wind speed variation with height) was conducted using wind speed measurements made at 20, 30 and 40metres above ground level. As a first attempt, an empirical correlation was developed for the estimation of near-optimal hub height (HH = 142.035 * (α) + 40.33) as a function of local wind shear exponent (α) with a correlation coefficient of 97%. This correlation was developed using the energy yield from a wind turbine of 1 000kW rated power and wind speed and local exponent for seven locations in Saudi Arabia. A wind-pv-diesel hybrid power system was designed and specifications were made for a remotely located village, which is being fed 100% by diesel power generating units. The proposed system, if developed, will offset around 35% of the diesel load and therefore will result in decreased air pollution by almost the same amount. The developed wind speed maps, the frequency distributions and estimated local wind shear exponents for seven locations and energy yield will be of great help in defining the further line of action and policy-building towards wind power development and utilisation in the kingdom. The study also recommends conducting a wind measurement campaign using tall towers with wind measurements at more than one height and estimating the local wind shear exponents and developing a wind atlas for the kingdom. The study further states that a grid-connected wind farm of moderate capacity of 40MW should be developed using turbines of varying rated powers. The wind speed data was also analysed using wavelet transform and Fast Fourier Transform (FFT) to understand the fluctuation in wind speed time series for some of the stations. It is also recommended that policy-makers should take firm decision on the development of hybrid power systems for remotely located populations which are not yet connected with the grid. There are two challenges which need research: one is the effect of dust on the moving and structural elements of the wind turbines and the second is the effect of high prevailing temperatures on the performance and efficiency of the same. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2012. / Mechanical and Aeronautical Engineering / PhD / Unrestricted

Attempts to reduce greenhouse gas emissions are promising with the recent dramatic increase of installed renewable energy sources (RES) capacity. Integration of large intermittent renewable resources affects smart grid systems in several significant ways, such as transient and voltage stability, existing protection scheme, and power leveling and energy balancing. To protect the grid from threats related to these issues, utilities impose rigorous technical requirements, more importantly, focusing on fault ride through requirements and active/reactive power responses following disturbances. This dissertation is aimed at developing and verifying the advanced and algorithmic methods for specification of protection schemes, reactive power capability and power control requirements for interconnection of the RESs to the smart grid systems. The first findings of this dissertation verified that the integration of large RESs become more promising from the energy-saving, and downsizing perspective by introducing a resistive superconducting fault current limiter (SFCL) as a self-healing equipment. The proposed SFCL decreased the activation of the conventional control scheme for the wind power plant (WPP), such as dc braking chopper and fast pitch angle control systems, thereby increased the reliability of the system. A static synchronous compensator (STATCOM) has been proposed to assist with the uninterrupted operation of the doubly-fed induction generators (DFIGs)-based WTs during grid disturbances. The key motivation of this study was to design a new computational intelligence technique based on a multi-objective optimization problem (MOP), for the online coordinated reactive power control between the DFIG and the STATCOM in order to improve the low voltage ride-through (LVRT) capability of the WT during the fault, and to smooth low-frequency oscillations of the active power during the recovery. Furthermore, the application of a three-phase single-stage module-integrated converter (MIC) incorporated into a grid-tied photovoltaic (PV) system was investigated in this dissertation. A new current control scheme based on multivariable PI controller, with a faster dynamic and superior axis decoupling capability compared with the conventional PI control method, was developed and experimentally evaluated for three-phase PV MIC system. Finally, a study was conducted based on the framework of stochastic game theory to enable a power system to dynamically survive concurrent severe multi-failure events, before such failures turn into a full blown cascading failure. This effort provides reliable strategies in the form of insightful guidelines on how to deploy limited budgets for protecting critical components of the smart grid systems.

Wind power installations have seen a significant rise all over the world in the past decade. Further significant growth is expected in the future. The UK’s ambitions for offshore wind installations are reflected through Round 1, 2 and 3 projects. It is expected that Round 3 alone will add at least 25 GW of offshore wind generation into the system. Current research knowledge is mostly limited to smaller wind farms, the aim of this research is to improve offline and online modelling techniques for large offshore wind farms. A critical part of offline modelling is the design of the wind farm. Design of large wind farms particularly requires careful consideration as high capital costs are involved. This thesis develops a novel methodology which leads to a cost-effective and reliable design of an offshore wind farm. A new industrial-grade software tool is also developed during this research. The tool enables multiple offshore wind farm design options to be built and tested quickly with minimal effort using a Graphical User Interface (GUI). The GUI is designed to facilitate data input and presentation of the results. This thesis also develops an improved method to estimate a wind farm’s energy yield. Countries with large-scale penetration of wind farms often carry out wind energy curtailments. Prior knowledge of estimated energy curtailments from a wind farm can be advantageous to the wind farm owner. An original method to calculate potential wind energy curtailment is proposed. In order to perform wind energy curtailments a network operator needs to decide which turbines to shut down. This thesis develops a novel method to identify turbines inside a wind farm that should be prioritised for shut down and given priority when scheduling preventive maintenance of the wind farm. Once the wind farm has been built and connected to the network, it operates as part of a power system. Real-time online simulation techniques are gaining popularity among system operators. These techniques allow operators to carry out simulations using short-term forecasted wind conditions. A novel method is proposed to probabilistically estimate the power production of a wind farm in real-time, taking into account variation in wind speed and effects of turbulence inside the wind farm. Furthermore, a new probabilistic aggregation technique is proposed to establish a dynamic equivalent model of a wind farm. It determines the equivalent number and parameters of wind turbines that can be used to simulate the dynamic response of the wind farm throughout the year.

The selection of the bulk power transmission technology in offshore wind farms is strongly related to the wind farm size and its distance to shore. Several alternatives can be evaluated depending on the rated power of the offshore wind farm, the transmission losses and the investment cost for constructing the transmission system. However, when is necessary to connect larger and more distant offshore wind farms; the best technological solution tends to the transmission system based on highvoltage and direct-current with line commutated converters (LCC-HVdc). This dissertation proposes the use of diode-based rectifers as a technical alternative to replace the thyristor-based rectifers in an LCC-HVdc link with unidirectional power flow. This alternative shows advantages with regard to lower conduction losses, lower installation costs and higher reliability. Nonetheless, as a counterpart the offshore ac-grid control performed by the thyristor-based HVdc rectifer is no longer available. This lack of control is compensated by using new control strategies over an offshore wind farm composed by wind turbines with permanent-magnet generators and fully-rated converters. The control strategies have been based mainly on the ability of the wind turbine grid-side converter to perform the control of the offshore ac-grid voltage and frequency. The performance has been evaluated by using PSCAD. Wherein, the most common grid disturbances have been used to demonstrate the fault-ride-through capability as well as the adequate steady state and transient response. / Rodríguez D'derlée, JJ. (2013). Control strategies for offshore wind farms based on PMSG wind turbines and HVdc connection with uncontrolled rectifier [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34510 / TESIS

<p>U disertaciji je prikazan i predložen novi metod merenja snage<br />i energije vetra koji se bazira na stohastičkoj digitalnoj mernoj<br />metodi (SDMM), umesto do sada korišćene standardne sempling<br />metode (SSM). Standard za merenje brzine vetra predstavlja<br />anemometar sa šoljicama, koji na svom izlazu daje sinusni napon<br />čija su amplituda i frekvencija linearno zavisne od brzine<br />vetra. Kako su snaga i energija vetra proporcionalne trećem<br />stepenu brzine vetra, u tu svrhu se primenjuje generalizovan<br />hardver namenjen za računanje proizvoda tri ulazna signala. Zbog<br />niskog frekvencijskog opsega ulaznog signala izvršeno je<br />značajno pojednostavljenje hardvera mernog uređaja. Teorijskom<br />analizom, simulacijom, a potom i eksperimentom potvrđena je<br />hipoteza istraživanja, da se SDMM uspešno može koristiti za<br />merenje snage i energije vetra.</p> / <p>In this dissertation а new wind power and energy measurement<br />method, based on Stochastic Digital Measurement Method (SDMM),<br />was elaborated and proposed, to replace the commonly used Standard<br />Sampling Method (SSM). The standard for wind speed measurement is<br />a cup anemometer that provides a sinusoidal voltage on its output,<br />having the amplitude and frequency linearly dependent of the wind<br />speed. Since the wind power and energy are proportional to the third<br />degree of the wind speed, the general case hardware has been designed<br />for the product calculation over three input signals. The low frequency<br />range of the input signal allows for a significant simplification of the<br />measuring instrument hardware. By theoretical analysis and<br />simulation, and consequently through an experiment the hypothesis of<br />this research was confirmed - that SDMM can be successfully used to<br />measure wind power and energy.</p>

Diplomová práce pojednává o výrobě elektrické energie větrnými elektrárnami a jejím vlivu na napěťovou stabilitu v synchronně propojené elektrizační soustavě kontinentální Evropy. Úvod práce je obecně zaměřen na problematiku větrné energetiky se zaměřením na nejčastěji používané generátory pro větrné turbíny. V další části práce je proveden rozbor instalované kapacity větrných elektráren v zemích synchronně propojené elektrizační soustavy kontinentální Evropy a jsou představeny scénáře růstu větrné energetiky do budoucna. V rámci těchto zemí je také zařazen přehled potenciálu větrné energie na pevnině a na moři. Dále je práce zaměřená na napěťovou stabilitu, kde je pojednáno o kompenzačních prostředcích a možnostech regulace napětí. Závěr teoretické části je věnován možnostem předpovědi počasí a dopadu změn počasí na výrobu elektrické energie. V praktické části diplomové práce byla provedena simulace plánované větrné farmy a sledování jejího vlivu na napěťovou stabilitu v konkrétní části přenosové soustavy.

The aim of my thesis, which is called „Business project in the area of renewable energy resources“, is to analyze business opportunities in the area of renewable energy resources, which have been highly actual and discussed recently, whether in term of benefit for environment or in connection with international problem of shortness in energy resources. Result of this thesis is, on the basis of the analysis, to define recommendations in the form of optimal proposal for realization. The thesis is engaged in description of current state in the area of the renewable energy resources, their utilization in practice and consequential proposals for realization including project financial plan. The thesis is also engaged in possibilities of state budget and EU grants use.

This thesis deal with alternative sources of electric energy in case the besieged immovable. Thesis describes the possible solutions for alternative source of electricity and determines their technical and financial demands. In this work we were calculated energy requirement for the selected object and included specific proposals for alternative energy sources. Part of this thesis is to compare the various options, assessing financial performance and returns.

Die Energiewende verändert unsere Landschaft sichtbar, wobei die Auswirkungen der Windenergie unter dem Motto „Verspargelung des Landschaftsbildes“ in gesellschaftlicher Kritik stehen. Sind Windenergieanlagen (WEA) im Umfeld von Denkmalen oder historischen Kulturlandschaften geplant, kann dies zu Interessenskonflikten auf der Ebene der Raumplanung führen. An Brisanz gewinnen diese Konflikte, wenn die geplante Errichtung von WEA zur Gefährdung einer UNESCO-Welterbestätte führt, dies belegt die steigende Anzahl von Auseinandersetzungen in Deutschland sowie im europäischen Ausland in den letzten Jahren. Mit der Bewerbung der Montanen Kulturlandschaft Erzgebirge/Krušnohoří (MKE) zum UNESCO-Weltkulturerbe könnte ein solcher Interessenskonflikt auch im Freistaat Sachsen entstehen. Aufgabe der wissenschaftlichen Arbeit war es auf Basis eines eigens entwickelten Bewertungsverfahren, das Beeinträchtigungspotenzial geplanter WEA mit Hilfe von GIS (Geoinformationssystem)-gestützten Sichtbarkeitsbarkeitsberechnungen im Umfeld der MKE zu untersuchen. Das zu entwickelnde Bewertungsverfahren soll zukünftig der Regionalplanung als operatives Werkzeug im Planungsprozess von WEA zur Verfügung stehen. Die Untersuchungen zeigten, dass ausgehend von den gegenwärtigen Planungen keine akute Gefährdung für die MKE besteht, es jedoch WEA mit einem geringen beziehungsweise mittleren Beeinträchtigungspotenzial für die MKE gibt, welches im Anschluss an diese wissenschaftliche Arbeit in Einzelfallentscheidungen weiterführend untersucht werden sollte.:1. Problemstellung, Zielsetzung und methodischer Aufbau der wissenschaftlichen Arbeit 11 1.1. Thematischer Hintergrund und Ausgangssituation 11 1.2. Problemstellung, Forschungsstand und Zielsetzung 16 1.3. Aufbau der Arbeit und methodisches Vorgehen 24 2. Mehr Raum für Windenergieanlagen - rechtlich planerischer Rahmen zum Ausbau der Windenergie 26 2.1. Die erneuerbaren Energien in der europäischen Politik 26 2.2. Erneuerbare-Energien-Gesetz, Ziele der Raumordnung und Privilegierung der Windenergie im Außenbereich 26 2.3. Konzentrationsplanung von Windenergieanlagen durch Regionalplanung 33 2.4. Ziele des Freistaates Sachsen für den Ausbau der Windenergie – Planungen zur Windenergienutzung in der Region Chemnitz 35 2.5. Resümee zu den rechtlich-planerischen Grundlagen für den Ausbau Windenergie 38 3. Die Kulturlandschaft und das Denkmal als internationale und nationale Schutzgüter sowie deren raumplanerische Berücksichtigung 40 3.1. Geschichtliche und inhaltliche Annäherung an die Begriffe Landschaft - Kulturlandschaft - historische Kulturlandschaft 41 3.1.1. Der Landschaftsbegriff 43 3.1.2. Der Kulturlandschaftsbegriff 47 3.1.3. Eingrenzung des Begriffes Kulturlandschaft zur historischen Kulturlandschaft 50 3.2. Die Kulturlandschaft als Schutzgut auf internationaler Ebene 51 3.2.1. Idee der UNESCO Welterbekonvention, Organisation und Richtlinien 51 3.2.2. Schutzgut, Authentizität, visuelle Integrität und Schutzzonen im Welterbekontext 54 3.2.3. Die Kulturlandschaft als Welterbestätte 57 3.3. Die Kulturlandschaft als Schutzgut auf europäischer Ebene 59 3.3.1. Europäisches Raumentwicklungskonzept (EUREK) 59 3.3.2. Europäische Landschaftskonvention (ELC) 60 3.4. Die Kulturlandschaft und das Denkmal als Schutzgüter auf nationaler Ebene 61 3.4.1. Raumordnungsgesetz (ROG) 61 3.4.2. Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) 62 3.4.3. Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) 63 3.4.4. Baugesetzbuch (BauGB) 64 3.5. Denkmalschutz ist Ländersache - Der raumplanerische Umgang mit Denkmälern auf der Ebene der Bundesländer 66 3.5.1. Die Denkmalschutzgesetze der Länder im Vergleich 67 3.5.2. Die Anwendung des Denkmalschutzes – Gibt es einen effektiven Umgebungsschutz für Denkmäler gegenüber Windenergieanlagen? 75 3.6. Resümee zur Kulturlandschaft und dem Denkmal als Schutzgüter und deren raumplanerische Berücksichtigung 77 4. Landschaft im Wandel - Erfolgt der Ausbau der Windenergie im Zuge der Energiewende auf Kosten der Landschaft? 83 4.1. Windenergie im gesellschaftlichen Kontext - vom „Selbstbau-Windrad“ zur Großtechnologie 84 4.1.1. Windenergieanlagen als Alternative für die kommerzielle Stromerzeugung 86 4.1.2. Vom Alternativmodell zum Industriezweig 87 4.1.3. „NIMBY!” 92 4.2. Die Auswirkungen von Windenergieanlagen auf Kulturlandschaften und Denkmäler 96 4.2.1. Der Veränderungsdruck auf das Landschaftsbild im Zuge des Ausbaues der Windenergie und die Rolle des Denkmalschutzes 97 4.2.2. Der Visual Impact von Windenergieanlagen 99 4.2.3. Exkurs – die Auswirkungen von Windenergieanlagen auf dem rechtlichen Prüfstand 105 4.3. Der Ausbau der Windenergie - neue Raumfragen und Herausforderungen für Raum- und Regionalplanung 108 4.3.1. Tradierte Landschaftsbilder und neue Ansätze in der Landschaftsforschung 109 4.3.2. Die Rolle der Raum– und Regionalplanung beim Ausbau der Windenergie 114 4.3.3. Möglichkeiten der Raum- und Regionalplanung für eine sensible Standortplanung von Windenergieanlagen 116 4.4. Resümee zum Landschaftswandel als Folge des Ausbaus der Windenergie 123 5. GIS-gestützte Anwendungen zur Planung und Folgeabschätzung von Windenergieanlagen 128 5.1. Entwicklung von GIS und deren Einsatzgebiete in der Raumforschung und den Geschichtswissenschaften 129 5.2. Methodische Ansätze zur GIS-gestützten Standortplanung von Windenergieanlagen 132 5.3. Die Bewertung des Landschaftsbildes mit Hilfe von GIS 134 5.4. GIS-basierte Ansätze zur Bestimmung des Visual Impacts von Windenergieanlagen 137 5.5. Sichtbarkeitsstudien als Anwendungsbeispiele für die GIS-gestützte Bestimmung des Visual Impacts von Windenergieanlagen 141 5.5.1. Windenergiestudie – Analyse der Landschaftsverträglichkeit 141 5.5.2. Sichtachsenstudie – Windkraft und UNESCO-Welterbe Oberes Mittelrheintal 143 5.5.3. Unabhängiges Gutachten zur Welterbeverträglichkeit geplanter Windkraftanlagen in Wiesbaden 149 5.5.4. Gutachterliche Einschätzung der Auswirkungen des geplanten Windparks Beverungen-Twerberg auf das Weltkulturerbe „Karolingisches Westwerk und Civitas Corvey“ 152 5.6. Resümee zur Anwendung von GIS-gestützten Bewertungsverfahren bei der Planung von Windenergieanlagen und Folgeabschätzung für das Landschaftsbild 156 6. Das Konfliktpotenzial von Windenergieanlagen im Umfeld von UNESCO-Welterbestätten in Deutschland 161 6.1. Das Obere Mittelrheintal und der Konflikt mit der Windenergie 162 6.2. Die Wartburg und der Streit um Windenergieanlagen auf dem Milmesberg 170 6.3. Weiterführende Beispiele zu Windenergieplanungen im Umfeld von UNESCO-Welterbestätten in Deutschland 174 6.4. Resümee zum Konfliktpotenzial von Windenergieanlagen im Umfeld von UNESCO-Welterbestätten in Deutschland 180 7. Beurteilung des möglichen Beeinträchtigungs-potenzials von Windenergieplanungen auf die visuelle Integrität der Montanen Kulturlandschaft Erzgebirge/Krušnohoří 183 7.1. Ausgangssituation – Kurzbeschreibung der Montanen Kulturlandschaft Erzgebirge/Krušnohoří und des Regionalen Windenergiekonzeptes des Planungsverbandes Region Chemnitz 183 7.2. Herangehensweise und Kurzdarstellung der Verfahrensschritte 191 7.3. Chronologie der Untersuchungsmethodik 196 7.4. Untersuchungsmethodik 197 7.4.1. Abgrenzung des Untersuchungsraumes 197 7.4.1.1. Festlegung der theoretisch maximalen Sichtweite für Windenergieanlagen im spezifischen Untersuchungsraum 198 7.4.1.2. Differenzierung der theoretisch maximalen Sichtweite für Windenergieanlagen in verschiedene Entfernungsbereiche 199 7.4.2. Konkretisierung der zu untersuchenden Objekte 201 7.4.3. Differenzierung der Bestandteile der MKE in zwei Klassen 205 7.4.3.1. Historische Sichtachsen der MKE 206 7.4.3.2. Bestandteile der MKE mit historischen Sichtachsen 211 7.4.3.3. Bestandteile der MKE ohne historische Sichtachsen 212 7.4.4. Erfassung aller in Frage kommenden Sichtbeziehungen zwischen den Bestandteilen der MKE und bestehenden WEA im Untersuchungsraum 213 7.4.4.1. Datengrundlagen 213 7.4.4.2. Entfernungspufferanalyse 219 7.4.4.3. Verlängerter historischer Sichtachsenkorridor 220 7.4.4.4. Sichtbarkeitsanalyse der bestehenden WEA 223 7.4.4.5. Muster zur Erfassung der theoretisch berechneten Sichtbeziehungen mit Erläuterungen 226 7.4.4.6. Exemplarische Auflistung der theoretisch berechneten Sichtbeziehungen der Bestandteile des Elementes 4 der MKE zu bestehenden WEA 227 7.4.4.7. Statistische Auswertung der theoretisch berechneten Sichtbeziehungen zwischen den Bestandteilen der MKE und bestehenden WEA im Untersuchungsraum 229 7.4.4.8. Zusammenfassende Darstellung der statistischen Auswertung von theoretisch berechneten Sichtbeziehungen zwischen den Bestandteilen der MKE und bestehenden WEA im Untersuchungsraum 241 7.4.5. Die Landschaftsprägende Wirkung der Bestandteile der MKE als Bewertungsparameter 244 7.4.5.1. Kriterium: Höhendimension 245 7.4.5.2. Kriterium: Räumliche-Ausdehnung 246 7.4.5.3. Kriterium: Historische Sichtachsen 246 7.4.5.4. Kriterium: Die Bedeutung der Bestandteile für den außergewöhnlichen universellen Wert (OUV) der MKE (Einbeziehung der Welterbekriterien) 247 7.4.5.5. Kriterium: Sichtbeziehungen zu bestehenden WEA 248 7.4.5.6. Modell zur Ermittlung der LPW der Bestandteile der MKE 249 7.4.5.7. Ermittlung der LPW der Bestandteile der MKE 251 7.4.5.8. Bestimmung der Empfindlichkeit der Bestandteile der MKE gegenüber Sichtbeziehungen zu WEA 253 7.4.5.9. Statistische Auswertung zur Empfindlichkeit der Bestandteile der MKE gegenüber Sichtbeziehungen zu WEA 254 7.4.6. Erfassung aller in Frage kommenden Sichtbeziehungen zwischen den Bestandteilen der MKE und den potenziell geplanten WEA in den VREG im Untersuchungsraum 256 7.4.6.1. Datengrundlagen und weitere Vorgehensweise 256 7.4.6.2. Aufarbeitung der Daten und verwendete GIS-Operationen 257 7.4.6.3. Exemplarische Auflistung der theoretisch berechneten Sichtbeziehungen der Bestandteile des Elementes 4 der MKE zu potenziell geplanten WEA in den VREG 259 7.4.6.4. Statistische Auswertung der theoretisch berechneten Sichtbeziehungen zwischen den Bestandteilen der MKE und den potenziell geplanten WEA in den VREG im Untersuchungsraum 262 7.4.6.5. Zusammenfassende Darstellung der statistischen Auswertung von theoretisch berechneten Sichtbeziehungen zwischen den Bestandteilen der MKE und den potenziell geplanten WEA in den VREG 275 7.4.6.6. Vergleichende Auswertung der Ergebnisse der Sichtbarkeitsanalysen zu den bestehenden und potenziell geplanten WEA im Umfeld der Bestandteile der MKE 278 7.5. Entwicklung der Handlungsempfehlungs-MATRIX 282 7.5.1. Beurteilungskriterien 282 7.5.2. Handlungsempfehlungs-Matrix 286 7.5.3. Handlungsempfehlungen zur Abschätzung des Konfliktpotenzials geplanter WEA 286 7.6. Anwendung der Handlungsempfehlungs-Matrix: Ermittlung des möglichen Beeinträchtigungspotenzials geplanter WEA auf den kulturhistorischen- und landschaftsprägenden Wert der MKE 290 7.6.1. Bestimmung der Handlungsempfehlung für die einzelnen Bestandteile der MKE 291 7.6.2. Statistische Auswertung der Handlungsempfehlungen 297 7.7. Weiteres Vorgehen für die Einzelfallentscheidungen 298 7.7.1. Empfehlungen für mögliche von Schutzzonen sowie Höhenbeschränkungen für WEA 299 7.7.2. Spezifische Auswertung – Schutzzonen und Höhenbeschränkungen für einzelne VREG 302 7.7.3. Interaktive 3D-Visualisierungen der potenziell geplanten Windenergieanlagen zur Unterstützung der Einzelfallentscheidungen für die VREG 307 7.7.4. Pilotversuch LASIM 309 8. Zusammenfassung und weiterer Ausblick 313 9. Quellenverzeichnis 329 Literaturverzeichnis 329 Abbildungsverzeichnis 344 Tabellenverzeichnis 346 Anhang 348

As intermittent renewable energy sources such as wind and solar power gradually increase around the world, older technologies such as nuclear power is phased out in Sweden and many other countries. It is then important to ensure that the total power need is secured, and that the power grid can remain stable. One way of managing intermittent renewables is by using energy storage. The main goal of this thesis was to compare energy storage methods and their costs. A secondary aim was to investigate how the cost of developing more renewable energy sources, in combination with different energy storage methods, compares to erecting new nuclear power. This thesis was limited to three energy storage technologies, namely pumped hydro storage (PHS), compressed air energy storage (CAES), and four battery storage technologies. They were combined with wind power in the cost analysis. The comparison was done by performing a literature review and economical calculations, which focused especially on levelized cost of storage (LCOS). The results from the economic calculations indicated that PHS and CAES had lower LCOS than battery storage technologies. Similar results could be seen in the literature review as well. When comparing levelized cost of energy (LCOE) nuclear power had the lowest, €0.03-0.12 kWh-1, followed by wind power in combination with PHS and CAES, both around €0.07-0.24 kWh-1. This result was maintained also at sensitivity analysis regarding the discount rate, which both nuclear power and PHS proved rather sensitive to. Keywords: energy storage, nuclear power, wind power, pumped hydro storage, compressed air energy storage, battery energy storage, levelized cost of energy, Sweden