Verfügbarkeit: Dezentrale Flexibilitätsoptionen und ihr Beitrag zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung Erneuerbarer Energien

Dezentrale Flexibilitätsoptionen und ihr Beitrag zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung Erneuerbarer Energien:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Kippelt, Stefan 1986- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Aachen Shaker Verlag 2018
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Dortmunder Beiträge zu Energiesystemen, Energieeffizienz und Energiewirtschaft Band 3
Schlagworte:	Netzausbau Erneuerbare Energien Lastverteilung > Energietechnik Dezentrale Energieversorgung Elektrizitätserzeugung Demand-Side-Management Flexibilitätsoptionen Verteilnetze Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	IX, 207 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 326 g
ISBN:	9783844058536 3844058532

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS KURZFASSUNG.........................................................................................................III ABSTRACT................................................................................................................III INHALTSVERZEICHNIS..............................................................................................VII 1 EINLEITUNG..................................................................................................... 1 1.1 ZIELSETZUNG......................................................................................................3 1.2 STRUKTUR DER ARBEIT......................................................................................... 4 2 GRUNDLAGEN EINER FLEXIBLEN ENERGIEVERSORGUNG......................................7 2.1 FLEXIBILITAET UND FLEXIBILITAETSOPTIONEN.............................................................7 2.1.1 FLEXIBILITAETSBEDARF IM ELEKTRISCHEN ENERGIESYSTEM....................................8 2.1.2 FLEXIBILITAETSOPTIONEN IM ELEKTRISCHEN ENERGIESYSTEM ............................... 9 2.1.3 DEZENTRALE FLEXIBILITAETSOPTIONEN .............................................................. 13 2.1.4 FLEXIBILITAET UND FLEXIBILITAETSPOTENZIAL ...................................................... 16 2.2 METHODEN DER UNTERSUCHUNG VON FLEXIBILITAET..............................................18 2.2.1 THEORETISCHES UND TECHNISCHES POTENZIAL ................................................. 18 2.2.2 TECHNISCH NUTZBARES POTENZIAL..................................................................18 2.2.3 FLEXIBILITAETSEINSATZ IM VERTEILNETZ........................................................... 20 2.3 UNTERSUCHUNGEN ZU FLEXIBILITAETSBEDARF UND -OPTIONEN ................................ 21 2.3.1 SYSTEMSTUDIEN AUF NATIONALER UND EUROPAEISCHER EBENE .......................... 21 2.3.2 FLEXIBILITAETSOPTIONEN IM VERTEILNETZ ......................................................... 22 2.4 ZUSAMMENFASSUNG UND ABGRENZUNG DER THEMENSTELLUNG..........................24 3 MODELLIERUNG DEZENTRALER FLEXIBILITAETSOPTIONEN....................................27 3.1 FLEXIBILITAET ALS EINSATZPLANUNGSPROBLEM ..................................................... 27 3.1.1 OPTIMIERUNGSZIEL ENERGIEHANDEL............................................................. 29 3.1.2 BLOCKHEIZKRAFTWERKE.................................................................................30 3.1.3 HEIZKESSEL.................................................................................................33 3.1.4 WAERMPUMPEN...........................................................................................33 3.1.5 THERMISCHE SPEICHER................................................................................37 3.1.6 ELEKTRISCHE WAERMEERZEUGUNG.................................................................. 40 3.1.7 ELEKTROFAHRZEUGE.......................................................................................41 3.1.8 FLEXIBLE HAUSHALTSLASTEN.......................................................................... 43 3.1.9 ELEKTROCHEMISCHE ENERGIESPEICHER..........................................................44 3.1.10 ELEKTRISCHE BILANZ.....................................................................................47 3.1.11 THERMISCHE BILANZ....................................................................................48 3.1.12 WEITERE NEBENBEDINGUNGEN .................................................................... 49 INHALTSVERZEICHNIS 3.2 BERUECKSICHTIGUNG BEGRENZTER NETZKAPAZITAETEN ............................................ 50 3.2.1 LEISTUNGSFLUSSRECHNUNG UND NETZSENSITIVITAETEN ...................................... 51 3.2.2 SENSITIVITAETSBASIERTE NETZRANDBEDINGUNGEN .............................................. 53 3.2.3 QUOTENBASIERTE NETZRANDBEDINGUNGEN ...................................................... 54 3.3 UMSETZUNG UND IMPLEMENTIERUNG................................................................56 3.3.1 KOMBINATION VON ANLAGENTYPEN...............................................................56 3.3.2 KODIERENDER OPTIMIERUNGSHORIZONT ......................................................... 57 3.3.3 IMPLEMENTIERUNG UND LOESUNG...................................................................58 4 DIMENSIONIERUNG UND NUTZUNG DEZENTRALER FLEXIBILITAETSOPTIONEN..... 59 4.1 NUTZUNG UND AUSLEGUNG FLEXIBLER HEIZUNGSSYSTEME .................................. 59 4.1.1 HEIZWAERMEBEDARF...................................................................................... 60 4.1.2 WAERMEBEDARFSPROFIL................................................................................... 61 4.1.3 NUTZUNG VON TRINKWARMWASSER.................................................................74 4.1.4 SYSTEMPARAMETER VON HEIZUNGSSYSTEMEN ................................................ 77 4.1.5 DIMENSIONIERUNG VON HEIZUNGSSYSTEMEN ................................................ 81 4.2 SIMULATION DES NUTZERVERHALTENS.................................................................92 4.2.1 NUTZUNGSVERHALTEN VON ELEKTROFAHRZEUGEN ............................................. 92 4.2.2 NUTZUNG FLEXIBLER HAUSHALTSLASTEN ........................................................... 95 4.2.3 DIMENSIONIERUNG VON SOLARSTROMSPEICHEM ............................................ 97 4.3 BESTIMMUNG DES UNGESTEUERTEN BETRIEBSVERHALTENS.....................................99 4.3.1 BHKW UND SPITZENLASTKESSEL.................................................................100 4.3.2 WAERMEPUMPEN ........................................................................................ 101 4.3.3 ELEKTROSPEICHERHEIZUNGEN....................................................................... 101 4.3.4 ELEKTROFAHRZEUGE ..................................................................................... 102 4.3.5 FLEXIBLE HAUSHALTSLASTEN......................................................................... 103 4.3.6 BETRIEBSVERHALTEN VON SOLARSTROMSPEICHEM .......................................... 103 4.4 ZUSAMMENFASSUNG.......................................................................................106 5 DEZENTRALE FLEXIBILITAETSOPTIONEN IM ZUKUENFTIGEN ENERGIESYSTEM .... 109 5.1 SZENARIORAHMEN FUER DAS JAHR 2035 ............................................................. 110 5.1.1 BERUECKSICHTIGUNG LOKALER WETTERZEITREIHEN ........................................... 111 5.1.2 ZUKUENFTIGER BESTAND FLEXIBLER ANLAGEN..................................................114 5.2 DAS STOCHASTISCHE SIMULATIONSVERFAHREN.....................................................117 5.3 BESTIMMUNG DES UNGESTEUERTEN BETRIEBSVERHALTENS ................................... 119 5.3.1 UNGESTEUERTES BETRIEBSVERHALTEN VON FLEXIBILITAETSOPTIONEN .................. 119 5.3.2 EINFLUSS AUF DIE RESIDUALLAST...................................................................122 5.4 BEITRAG ZUM AUSGLEICH FLUKTUIERENDER STROMERZEUGUNG ............................ 124 5.4.1 VORGEHEN ZUR BETRIEBSOPTIMIERUNG......................................................... 124 5.4.2 SIMULATIONSERGEBNISSE..............................................................................126 5.4.3 ERGEBNISSE NACH FLEXIBILITAETSOPTIONEN....................................................132 5.4.4 FLEXIBILITAET UND SPEICHERKAPAZITAET .......................................................... 137 5.5 ZUSAMMENFASSUNG...................................................................................141 6 WECHSELWIRKUNGEN MIT DEM VERTEILNETZ......... ______ ............. ____ 145 6.1 FLEXIBILITAETSOPTIONEN IN DER NETZPLANUNG ............................................... 145 6.1.1 VORGEHEN ZUR BESTIMMUNG VON GLEICHZEITIGKEITSFUNKTIONEN ............... 147 6.1.2 GLEICHZEITIGKEIT VON FLEXIBILITAETSOPTIONEN.............................................148 6.1.3 BERUECKSICHTIGUNG IN DER NETZPLANUNG ................................................... 150 6.2 FLEXIBILITAETSEINSATZ UNTER BERUECKSICHTIGUNG BEGRENZTER NETZKAPAZITAETEN .151 6.2.1 UNTERSUCHTE VERTEILNETZE........................................................................152 6.2.2 INNOVATIVE PLANUNGSGRUNDSAETZE FUER VERTEILNETZE ................................... 153 6.2.3 VORGEHEN ZUR NETZANALYSE......................................................................157 6.2.4 EINFLUSS AUF DIE NUTZBARE FLEXIBILITAET ..................................................... 162 6.3 ZUSAMMENFASSUNG...................................................................................164 7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ___ .............. ____ ........ __ ............... 167 7.1 ZUSAMMENFASSUNG...................................................................................167 7.2 DISKUSSION DER VERWENDETEN METHODIK ................................................... 169 7.3 AUSBLICK....................................................................................................172 LITERATURVERZEICHNIS.......... _ ................ __ ............................. ----- ...... ----- ..... 175 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS............. ____ ................. ------ ........ ------ .............. 189 ANHANG A: BEREITSTELLUNG VON REGELLEISTUNG. ____ ........ ____ ....... ...... 193 A.L PRAEMISSEN DER MODELLIERUNG.........................................................................193 A.2 LEISTUNGSRESERVE........................................................................................... 194 A 3 ARBEITSRESERVE............................................................................................... 195 A.4 ZIELFUNKTION...................................................................................................198 ANHANG B: SPERRZEITEN FUER W AERM EPUM PEN..... ------ ..... ------ ..... ---- .....* 199 ANHANG C: VERWENDETE SIM ULATIONSPARAM ETER-----.........* ..................201 ANHANG D: WISSENSCHAFTLICHER TAETIGKEITSNACHWEIS........ ....... ---- ......* 203
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