Bachelorarbeit Steffen Brill

 

Betriebsdynamik von netzgekoppelten Wärmeerzeugern

Die Energieerzeugung durch erneuerbare Energien wird in Zukunft immer weiter zunehmen. Dadurch wird es zu stärkeren Fluktuationen im Stromnetz auf lokaler Ebene kommen, die durch neue Konzepte ausgeglichen werden müssen. Eine Möglichkeit der Netzstabilisierung liegt in einem geschickten Demand Side Management von netzgekoppelten Wärmeerzeugern. Dazu werden Heizungstechnologien, die thermische Energie bereitstellen und dabei entweder Strom produzieren oder dazu Strom verbrauchen mit Hilfe von Residuallastsignalen netzgeführt betrieben. Im Rahmen dieser Arbeit werden verschiedene netzgekoppelte Wärmeerzeuger auf ihr dynamisches Verhalten hin analysiert. Dabei wird überprüft, inwiefern die Anlagen Laständerungen folgen können, wie sie sich im Teillastbetrieb verhalten und welche Charakteristiken sie bei Start- und Stoppvorgängen aufweisen. Darüber hinaus werden etwaige Mindestlaufzeiten und Sperrzeiten der Anlagen betrachtet.

Aus diesen Analysen werden Modelle zur Nutzung in Gebäudesimulationen erstellt. Die Auswirkungen der Berücksichtigung der dynamischen Aspekte werden mit Hilfe von Simulationen überprüft, indem Vergleiche mit bisherigen Modellen vorgenommen werden. Darüber hinaus werden die Auswirkungen von Veränderungen der Betriebsstrategien und des Anteils an Photovoltaik im Strommix betrachtet.

Es wird eine Bewertung getroffen, welche Aspekte einen signifikanten Einfluss auf Jahressimulationen haben, ob es sinnvoll ist dynamisches Verhalten in die Modelle zu implementieren und ob eine Verringerung der Simulationsintervalle ratsam wäre.

In Zukunft können Modelle für Gebäudesimulationen verwendet werden, die das dynamische Verhalten der, in dieser Arbeit betrachteten, netzgekoppelten Wärmeerzeuger berücksichtigen.