Bachelorarbeit Sophia Carolin Schröer

 

Cloud-based energy management for virtual city quarters

Cloudbasiertes Energiemanagement für virtuelle Stadtquartiere Urheberrecht: EBC Cloudbasiertes Energiemanagement für virtuelle Stadtquartiere

Um dem Klimawandel entgegen zu wirken, werden drastische Veränderungen im Energiesektor erwartet. Das Erzeugungsprofil verändert sich aufgrund der fluktuierenden Einspeisung von erneuerbaren Energiequellen und entspricht daher nicht dem Verbrauchsprofil. Um das Nutzungsverhalten in Bezug auf Strom zu beeinflussen wird der Stromverbrauch der Endgeräte tags zuvor geplant. Ziel dieser Planung ist eine Verlagerung der Lasten und insbesondere eine Verringerung des Spitzenbedarfs. Für die Planung werden Vorhersagen bezüglich Nutzerverhalten und Wetter genutzt. Dieses Vorgehen wird Nachfragesteuerung genannt. Allerdings weicht der Verbrauch wie die Erzeugung in Echtzeit von vorhergesagten Werten ab. Es müssen daher dynamische Lösungen gefunden werden um die auftretenden Abweichungen zu kompensieren.

Ein cloudbasiertes Energiemanagementsystem, welches die Nachfragesteuerung unterstützt, wird geplant. Als Teil dessen wird ein Algorithmus entwickelt, der kurzfristige Kompensierung ermöglicht. Hierfür wird eine Kommunikationsschnittstelle zwischen einer höheren Planungsinstanz, dem Aggregator und den Gebäuden geschaffen. Manche der Gebäude sind mit Energiesystemen wie Mikro-Blockheizkraftwerken oder Wärmepumpen mit zusätzlichem Wärmespeicher ausgestattet. Wenn diese Systeme vom Vortags berechneten Plan abweichend geschaltet werden können, führt dies zu Flexibilität im System. Die Flexibilität wird von den Gebäuden berechnet und mit dem Aggregator kommuniziert. Der Aggregator schlägt vor Geräte entsprechend zu schalten um die auftretenden Abweichungen zu kompensieren.