Konzepte und Methoden zur Flexibilisierung zukünftiger städtischer Energieversorgungssysteme:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2019
|
| Edition: | 1. Auflage |
| Series: | Dortmunder Beiträge zu Energiesystemen, Energieeffizienz und Energiewirtschaft
8 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | VII, 203 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 326 g |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOL- UND FORMELVERZEICHNIS V
1 EINLEITUNG 1
1.1 FLEXIBILISIERUNGSBEDARF IN DER STAEDTISCHEN ENERGIEVERSORGUNG
...........................................
2
1.2 ZIELSETZUNG UND
FORSCHUNGSFRAGEN.......................................................................................
6
2 GRUNDLAGEN INTEGRIERTER ENERGIESYSTEME 11
2.1 EINORDNUNG INTEGRIERTER ENERGIESYSTEME UND IHRES POTENTIELLEN M EH
RW ERTS..................... 11
2.2 ABGRENZUNG VON
FLEXIBILITAETSBEGRIFFEN................................................................................
13
2.2.1 BETRIEBLICHE, PLANERISCHE UND SYSTEMISCHE FREIHEITSGRADE
..................................
13
2.2.2 POTENZIAL UND
FLEXIBILITAET..........................................................................................
18
2.3 FLEXIBILITAET KONVENTIONELLER KRAFT-W
AERME-KOPPLUNG.........................................................
19
2.3.1 GRUNDSAETZLICHER AUFBAU UND B ETRIEBSM
ODI............................................................ 20
2.3.2 BEEINFLUSSBARKEIT DER W
AERMEENTNAHME...................................................................
23
2.3.3 KENNGROESSEN UND KENNZAHLEN
...................................................................................
25
2.3.4 ABHAENGIGKEITEN VON EFFIZIENZ UND F LE X IB ILITAE T
.....................................................
27
2.4 AUFBAU, BETRIEB UND DYNAMIK VON FERNWAERM ESYSTEM EN
..................................................
29
2.4.1 BESONDERE BEDEUTUNG DER FEMWAERMEVERSORGUNG
............................................... 29
2.4.2 STRUKTUR VON
FERNWAERMENETZEN................................................................................
31
2.4.3 BETRIEB VON
FERNWAERMESYSTEMEN.............................................................................
32
2.4.4 SPEICHERVORGAENGE IM N E T Z
.......................................................................................
33
3 KONZEPTION UND MODELLIERUNG NACHHALTIG ANPASSBARER VERSORGUNGSSYSTEME
37
3.1 SYSTEMPLATTFORM ZUR KONTINUIERLICHEN ANPASSUNG AN VERAENDERTE
RAHMENBEDINGUNGEN . 38
3.1.1 KEMELEMENTE DER SYSTEM
ARCHITEKTUR......................................................................
39
3.1.2 GEWAEHLTE MODULGROESSE UND A
NSCHLUESSE...................................................................
42
3.2 BEDEUTUNG DER ZUSAETZLICHEN PLANERISCHEN F REIHEITSGRADE
..................................................
44
3.2.1 STRATEGISCHE DIVERSIFIZIERUNG
...................................................................................
44
3.2.2 ZEITLICHE VERFUEGBARKEIT UND
SKALIERBARKEIT............................................................
46
3.2.3 VERBESSERUNG DER F INANZIERBARKEIT
.........................................................................
47
3.2.4 ADAPTIVITAET GEGENUEBER V
ERAENDERUNGEN...................................................................
48
3.3 SYSTEMFLEXIBILITAET UND FREIHEITSGRAD EINES P O RTFO LIO
S......................................................... 51
3.3.1 ENERGY H U B -M O D E
LL.................................................................................................
51
3.3.2 MODELLANPASSUNG UND MATHEMATISCHE Z IELFORM
ULIERUNG..................................... 53
4 FLEXIBILITAETSBEITRAEGE VON MODULEN UND SYSTEMEN 61
4.1 BESCHREIBUNG VON LEISTUNGSCHARAKTERISTIKA IM ERWEITERTEN P Q - R A U
M ............................ 62
4.2 FLEXIBILITAETSBEITRAG VON E IN ZELAN LAG EN
................................................................................
65
4.2.1 MOTORISCHE KW
K-ANLAGEN.......................................................................................
66
4.2.2 B
RENNSTOFFZELLEN.......................................................................................................
71
4.2.3 HEIZKESSEL
(POWER-TO-HEAT-ANLAGEN)......................................................................
75
4.2.4 ELEKTRISCHE KOMPRESSIONS-W AERMEPUMPEN
............................................................
82
4.2.5 WEITERE T EC H N O LO G IE N
..............................................................................................
88
4.3 STATIONAERE THERMISCHE S
PEICHER..............................................................................................
91
4.3.1 LEISTUNGSGRENZEN VON SENSIBLEN S PEICHERN
............................................................
91
4.3.2 FLAECHENINANSPRUCHNAHME UND BAULICHE INTEGRATION IN M O D U L E N
........................ 92
4.4 ZUSTANDSABHAENGIGE FLEXIBILITAET VON FEM WAERMESYSTEMEN
..................................................
96
4.4.1 ANFORDERUNGEN AN DAS MODELL UND A B G RE N Z U N G
..................................................
96
4.4.2 ZIELFORM
ULIERUNG........................................................................................................
98
4.4.3 MODELLBILDUNG DURCH BETRACHTUNG DER T EM
PERATURFRONTEN.................................. 99
4.4.4 VORGEHEN ZUR BESTIMMUNG DER ZUSTANDSABHAENGIGEN F LE X IB ILITAE
T........................ 105
4.4.5 UEBERTRAGUNG DER FLEXIBILITAET IN DEN ERWEITERTEN P Q -R A U M
.................................. 107
5 METHODEN ZUR AUSWERTUNG UND NUTZUNG DER AGGREGIERTEN
SYSTEMFLEXIBILITAET 111
5.1 UEBERBLICK UEBER BEKANNTE
VERFAHREN........................................................................................
111
5.2 MINKOWSKI-ADDITION FUER NICHT-KONVEXE UND DEGENERIERTE M E N G E N
.................................. 116
5.2.1 UEBERTRAGUNG AUF DEN ENERGIETECHNISCHEN F A
LL.......................................................... 118
5.2.2 FESTSTELLUNG DES SYSTEMFREIHEITSGRADS UND DER F LE X IB ILITAE
T.................................. 119
5.2.3 UEBERBLICK UEBER RELEVANTE M
ENGENOPERATIONEN......................................................
121
5.3 ABSTIMMUNG AUF DIE ERWARTETE V ERSORGUNGSAUFGABE
.........................................................
125
5.3.1 CHARAKTERISIERUNG DER VERSORGUNGSAUFGABE IM PQ -RAUM
.....................................
125
5.3.2 ENTWICKELTE K EN N ZAH LEN
...........................................................................................
129
5.4 EINFLUSS DER THERMISCHEN LAST AUF DIE NUTZBAREN ELEKTRISCHEN
LEISTUNGSBEREICHE .... 131
5.4.1 M ODULATIONSVERM
OEGEN..............................................................................................
132
5.4.2 ZUGEHOERIGE ANFAHRBARE ARBEITSBEREICHE
................................................................ 134
5.4.3 ZUKUENFTIGE KOORDINATION DER LEISTUNGSERBRINGUNG
...............................................
135
6 FALLSTUDIE ZU PLANERISCHEN UND SYSTEMISCHEN FREIHEITSGRADEN 139
6.1 UEBERBLICK UEBER ZIELSETZUNG, SYSTEM, ANBINDUNG UND VERSORGUNGSAUFGABE
....................
139
6.2 VARIANTENVERGLEICH UND EINFLUSS VON SYSTEM KOM PONENTEN
...............................................
144
6.2.1 BESTIMMUNG UND DEUTUNG DER FLEXIBILITAETSFLAECHE
..................................................
145
6.2.2 VISUELLE UND KENNZAHLEN-BASIERTE BEWERTUNG
...................................................... 146
6.2.3 ANALYSE DER MAXIMALEN ELEKTRISCHEN M
ODULATION................................................... 149
6.2.4 ANALYSE DES EINFLUSS DER WAERMELAST AUF DEN S TRO M H AN D
EL.................................. 151
6.2.5
VARIANTENVERGLEICH.....................................................................................................
153
6.3 BETRIEBLICHE FLEXIBILITAET DES FEM W AERM ESYSTEM
S................................................................ 159
6.3.1 AUSLEGUNG DES FERNWAERMESYSTEM
S..........................................................................
160
6.3.2 AUSGLEICH DER ERMITTELTEN FEHLLEISTUNG
...................................................................
161
6.3.3 GEZIELTE VERSCHIEBUNG DER SYMMETRIE DURCH WAHL DER
VOERLAUFTEMPERATUREN . . 164
6.3.4 BEEINFLUSSBARKEIT DER BETRIEBLICHEN FLEXIBILITAET WAEHREND DER
AUSLEGUNG .... 170
6.3.5 KONSEQUENZEN AUS ZUKUENFTIGEN NETZ-UND L ASTENTW ICKLUNGEN
...........................
174
6.3.6 LASTMODELLIERUNG UND M E SSB ED A
RF..........................................................................
174
6.3.7 BEWERTUNG DER FLEXIBILITAET IM FERNWAERMESYSTEM
..................................................
176
6.4 INTEGRIERTE BEWERTUNG DER SYSTEM
FLEXIBILITAET.......................................................................
178
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 181
7.1
FORSCHUNGSBEITRAEGE....................................................................................................................
181
7.2 AKTUELLE PRAXISRELEVANZ UND A U S B LIC K
................................................................................
184
LITERATURVERZEICHNIS 187
WISSENSCHAFTLICHER TAETIGKEITSNACHWEIS 199
LEBENSLAUF 203
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| discipline | Maschinenbau / Maschinenwesen Energietechnik Wirtschaftswissenschaften |
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