Forschung

Einsatz flexibler Verbraucher als Unterstützung des Stromnetzes bei unsicheren Wetterlagen

Bachelorstudent stellt Forschungsergebnisse bei wednesday@TI am 26. Januar vor.

v.l.n.r. Juri Backes und Prof. Dr. Wolfgang Renz

v.l.n.r. Juri Backes, Bachelorstudent der „Regenerativen Energiesysteme und Energiemanagement – Elektro und Informationstechnik“, Prof. Dr. Wolfgang Renz

Variable Volatilität ist ein wichtiges Thema nicht nur auf dem Weltfinanzmarkt, sondern auch im Stromnetzbereich. Sie entsteht durch die nicht konstante Vorhersagbarkeit des Wetters je nach Wetterlage und beeinflusst wegen des wachsenden Anteils an erneuerbaren Erzeugern aus Wind und Sonne die Stabilität des Stromnetzes zunehmend.

Beim Stromnetz sorgen die Bilanzkreisverantwortlichen immer am Vortag für eine ausgeglichene Planung der Erzeugung und des Verbrauchs. Bei Abweichungen, die während des vorgeplanten Tages entstehen und nicht ausgeglichen werden können, sind Strafzahlungen fällig, umso höher sie ausfallen, umso mehr ist die Stabilität des Stromnetzes gefährdet. Zum spontanen Ausgleich solcher innerhalb eines Tages durch volatile Erzeuger entstehenden Abweichungen kommen neuerdings flexible Verbraucher zum Einsatz. Diese nutzte man bislang zur Vermeidung von Lastspitzen. Die Anwendung flexibler Lasten stellt nun eine steuerungstechnische Herausforderung dar, da diese betrieblichen Rahmen- und Zwangsbedingungen unterliegen, die durch die Nutzung vorgegeben sind, und deren Einsatz finanziell optimiert werden muss.

Dieser Anwendungsfall flexibler Verbraucher war 2020 und 2021 Untersuchungsgegenstand der Forschungsgruppe "Verteilte Adaptive Systeme" von Prof. Dr. Wolfgang Renz in Kooperation mit einem Windenergievermarkter der Region. Bei der detaillierten Untersuchung haben die Forscher erfolgversprechende Lösungskonzepte entwickelt. Konkret haben sie für eine Power-to-Heat-Anlage eine neue, auf der vorhergesagten Volatilität beruhende Betriebsstrategie entwickelt, die die zuverlässige Verfügbarkeit der Anlage zum spontanen Ausgleich nicht vorhergesehener Wetterereignisse im Mittel um den Faktor zwei erhöht.

Ebenfalls untersuchten die Forscher, wie sich damit unvorhergesagte Einspeisungsänderungen, die bei Netzengpässen vom Verteilnetzbetreiber vorgenommen werden, kompensieren lassen. Zwei wissenschaftliche Publikationen dazu wurden von Review-Peers internationaler Konferenzen akzeptiert und konnten im Herbst 2021 der Fachöffentlichkeit online vorgestellt werden.

Am Mittwoch, den 26. Januar 2022 im Rahmen der Veranstaltung wednesday@TI ab 15 Uhr wird Juri Backes, Bachelorstudent der „Regenerativen Energiesysteme und Energiemanagement  – Elektro und Informationstechnik“ und Mitautor der Publikationen einen Einblick in die gemeinsamen Forschungsergebnisse geben.

(Text: Prof. Dr. Wolfgang Renz)

Kontakt

Prof. Dr. Wolfgang Renz
Department Informations- und Elektrotechnik
Mitglied des CC4E
wolfgang.renz (@) haw-hamburg.de
 

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