IEET: EffiziEntEE (BMWK)

Forschungsprojekt

EffiziEntEE

Effiziente Einbindung hoher Anteile Erneuerbarer Energien in technisch-wirtschaftlich integrierte Energiesysteme

Beschreibung

Erneuerbare Energien sind der Schlüssel für eine nachhaltige und klimafreundliche Energieversorgung. Die Volatilität und Dargebotsabhängigkeit der Erzeugung erfordert zur weitreichenden Integration jedoch neue technische und wirtschaftliche Konzepte. Der Sektorenkopplung kommt hierbei eine wachsende Bedeutung zu, da miteinander verbundene Energiesektoren ein großes Feld an möglichen Energiebereitstellungspfaden eröffnen, innerhalb dessen die Effizienz des Gesamtsystems durch Ausnutzung der inhärenten Speicherfähigkeit der einzelnen Sektoren angehoben wird.

In dem Projekt EffiziEntEE geht es darum, ein modernes Marktdesign zu entwickeln, welches die Flexibilität des integrierten Energiesystems optimal ausschöpft. Projektpartner sind verschiedene Institute der Technischen Universität Hamburg und Technischen Universität Dresden. Gegenstand ist, eine mehrschichtige Optimierung für den Betrieb zu entwickeln. In der höheren Schicht wird zunächst mit einem Marktmodell, welches ein vereinfachtes stationäres Netzmodell für das elektrische Übertragungsnetz beinhaltet, der Fahrplan für den folgenden Tag berechnet. Dabei werden bereits Engpassmanagement-Maßnahmen auf Basis von Lastflussrechnungen unter der Berücksichtigung von Akteursverhalten, Power-to-X-Technologien und der Flexibilität repräsentativer Verteilnetzmodelle durchgeführt. In der zweiten Schicht des Modells wird anhand dynamischer Simulationen die Stabilität und Resilienz betrachtet, welche Restriktionen für den Markt der ersten Schicht darstellen. Fahrpläne und Unsicherheiten werden nach erfolgter Markträumung anhand simulativer Untersuchungen nach Kriterien der Resilienz und Nachhaltigkeit bewertet. Innerhalb der Marktvorgaben kann somit eine weitere Optimierung durchgeführt werden, um die Sollwerte für Anlagen weiter zu verbessern. Das übergeordnete Ziel ist eine mit allen Projektpartnern gemeinsam entwickelte Toolchain, die im Nachhinein zur freien Verfügung steht.

Die TUHH behandelt in dem Projekt EffiziEntEE vorrangig die zweite Schicht zur Modellierung und Simulation von sektorgekoppelten, oder auch multi-modalen Energienetzen. Als zentrales Tool dient hierbei die die offene Beschreibungs- und Modellierungssprache Modelica mit der darin entwickelten TransiEnt-Library.

In diesem Zusammenhang ergeben sich viele Forschungsfelder. Bei Interesse - beispielsweise für Projekt- und Abschlussarbeiten stehen die genannten Mitarbeiter zur Verfügung.