ISBN 9783843914031

978-3-8439-1403-1, Reihe Energietechnik

Phillip Gronstedt
Systembasierte Integration erneuerbarer Energieumwandlung über die Mehrwegevermarktung virtueller Pools

165 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Energiewirtschaft sieht sich durch stetig ändernde Rahmenbedingungen und neue technische Entwicklungen großen Herausforderungen gegenüber. Das übergeordnete Ziel einer klimaschonenden Energieversorgung unter zunehmendem Verzicht auf Kernenergie sowie fossile Heizkraftwerke birgt ein enormes Potential für die dezentrale Energieversorgung.

Ein virtueller Zusammenschluss dezentraler Erzeugungsanlagen eröffnet den Betreibern ein weites Spektrum an Vermarktungswegen und kann im Zuge der zunehmenden Relevanz für die Direktvermarktung einen wichtigen Aspekt für die zukünftige Wirtschaftlichkeit einnehmen. Dieses gekoppelte Einsatzkonzept findet über die Bildung eines virtuellen Anlagenpools mit einem Hybridmodell für Erzeugungsanlagen der Technologien Wind, Photovoltaik, Mikro-BHKW und Biogas sowie flexiblen Verbraucherlasten und Speichersystemen Umsetzung. Dabei verzahnt der gewählte Ansatz mit (de-)zentral erteilten Zielvorgaben und einem hohen Autonomiegrad der Einheiten die Ansätze eines Fahrplanmanagements. Der koordinierte Einsatz von dezentralen Erzeugungsanlagen hat gezeigt, dass sich für einen flexiblen Anlagenverbund technische Freiheiten ergeben, die von einer einzigen Optimierungsstrategie nicht vollkommen erschlossen werden können.

Erweiterung erhält dieses Fahrplanmanagement für virtuelle Anlagenpools daher über die Implementierung eines innovativen Vermarktungsansatzes. Werden virtuelle Kraftwerke meist fokussiert auf einen wirtschaftlichen Einsatzweg optimiert, versucht der Ansatz der Mehrwegevermarktung die vielfältigen Optimierungsmöglichkeiten eines virtuellen Anlagenverbundes effizient zu kombinieren. Über ein vielschichtiges Datenbanksystem wird die komplexe Erlösseite mit über 3.000 verschiedenen Produkten dezentraler Energieanlagen abgebildet. Über die Analyse von Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher Vermarktungswege entstehen erlösmaximierende Optimierungsprobleme, die über entsprechende Routinen innerhalb des Fahrplanmanagements implementiert werden.

Anwendung findet das Fahrplanmanagement kombiniert mit dem Ansatz der Mehrwegevermarktung in einem konkreten Anwendungsfall für ein existierendes Verteilnetz, das die Wirtschaftlichkeit dieser Kombination der beiden Konzepte quantitativ analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der erarbeite virtuelle Anlagenpool unter Verwendung eines Mehrwegevermarktungskonzepts sowohl technisch als auch wirtschaftlich große Vorteile gegenüber dem Einzelanlagenbetrieb liefert.