Kolloquiumsvortrag: 23. Mai 2017, Jakob Hübler


23. Mai 2017
10:15bis11:00

Modellierung eines Schwungradspeichers und Integration in die Simulation dezentraler Energiesysteme

Der steigende Einsatz dezentraler Energiegewinnung, insbesondere aus erneuerbaren Energiekraftwerken, erfordert neue Konzepte zum Ausgleich von Residuallastspitzen. Im Rahmen dieser Projektarbeit wurde das Simulationsmodell eines dezentralen Energiesystems durch die Integration von Schwungradspeichern (FESS) erweitert. Der Fokus lag dabei neben einer möglichst hohen Autarkie des Verbundes auf der Reduktion der Gesamtverluste sowie den Zyklen des Batteriespeichers.

Dazu wurde zunächst das Simulationsmodell um weitere Funktionen und Steuerungsalgorithmen des Verbundes erweitert und die für die Simulation relevanten Eigenschaften von Batteriespeicher und FESS modelliert. Im Mittelpunkt stand dabei insbesondere die Abschätzung der Leerlaufverluste des FESS. Anschließend wurde der Batteriespeicher durch die Integration des FESS zu einem hybriden Quartierspeicher erweitert und ein Algorithmus zum Aussteuern der beiden Speichertypen entwickelt. Ferner wurde der Einfluss zweier verschiedener FESS, einem konventionellen und einem modernen Modell, in zwei verschiedenen Szenarien untersucht. Im ersten Szenario steht ein möglichst hoher Grad an Autarkie des Verbundes im Vordergrund, während im zweiten Szenario die ökonomisch-ökologische Effizienz im Vordergrund steht. Steuerparameter wurden mittels sequenzieller heuristischer Maximierung hinsichtlich der Zielgrößen bestimmt.
Der Einfluss der FESS spiegelt sich in beiden Szenarien wider. Es konnte gezeigt werden, dass der Einsatz beider FESS-Typen die Batteriezyklen enorm senkt. In Bezug auf die Gesamtverluste sowie die Autarkie des Verbundes ist hingegen die Wahl des FESS entscheidend. Während beim Einsatz des konventionellen Modells die Verluste signifikant ansteigen und die damit zusammenhängende Autarkie des Verbundes sinkt, wirken sich moderne FESS-Modelle positiv auf diese Zielgrößen aus.

Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen