Nachhaltige Energieversorgung und Integration von Speichern - Tagungsband zur NEIS 2015
von: Detlef Schulz
Springer Vieweg, 2016
ISBN: 9783658109585
Sprache: Deutsch
212 Seiten, Download: 19461 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
Mehr zum Inhalt
Nachhaltige Energieversorgung und Integration von Speichern - Tagungsband zur NEIS 2015
Vorwort | 6 | ||
Inhaltsverzeichnis | 7 | ||
Keynotes | 9 | ||
Advanced Grid Integration of Renewables Enabledby Power Electronics Technology | 10 | ||
1 Introduction | 10 | ||
2 Demands to Renewables | 10 | ||
3 Power Electronics Technology –advancing the grid integration | 12 | ||
4 Conclusions | 14 | ||
5 References | 15 | ||
Planung und Betrieb von Smart Grids | 17 | ||
1 Smart Grids und Smart Markets | 17 | ||
2 Agentenbasierte Netzplanung | 17 | ||
3 Komponenten und Funktionen in Smart Grids | 19 | ||
4 Adaptive Zustandsschätzung in Smart Grids | 20 | ||
5 Zusammenfassung | 22 | ||
6 Literatur | 22 | ||
Rahmenbedingungen | 23 | ||
Vorteile der Netzanschlusszertifizierung in Deutschland | 24 | ||
1 Verfahren der Netzanschluss-prüfung in Deutschland | 24 | ||
2 Vorteile des Verfahrens | 26 | ||
3 Ausblick | 27 | ||
4 Autor | 27 | ||
5 Literatur | 27 | ||
Rechtliche Rahmenbedingungen für Stromspeicher im „Strom-markt 2.0“ und im Zusammenspiel mit Netzausbau und EEG-Einspeisemanagem | 28 | ||
1 Stromspeicher unter den regula-torischen Rahmenbedingungen des „Strommarkts 2.0“ | 28 | ||
2 Netzausbau, EEG-Einspeise-management und Stromspeicher | 29 | ||
3 Kostenbelastungen für Strom-bezug der Speichereinrichtung | 29 | ||
4 Speicher und die Direktvermark-tungsvorschriften des EEG 2014 | 30 | ||
5 Fazit | 31 | ||
6 Literatur | 31 | ||
Auswirkungen der Anreizsysteme für private PV-Anlagenbetreiberauf das lokale Verteilnetz | 32 | ||
1 Motivation | 32 | ||
2 Methodik | 32 | ||
3 Vorgehen für die Betrachtungprivater PV-Anlagenbetreiber | 33 | ||
4 Ergebnisse | 35 | ||
5 Zusammenfassung und Ausblick | 37 | ||
6 Literatur | 37 | ||
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Haushaltsspeichern undrealdatengestützte Untersuchung des elektrischen Eigenverbrauchsvon PV-Strom | 39 | ||
1 Projektstandort Epplas | 39 | ||
2 Untersuchung des möglichenEigenverbrauchs | 40 | ||
3 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungvon Kleinspeichern | 42 | ||
4 Diskussion und Ausblick | 45 | ||
5 Anerkennung | 45 | ||
6 Literatur | 45 | ||
Modellierung und Bewertung einer autarken Notstromversorgungder Bevölkerung unterhalb der KRITIS??????Schwelle unter Einsatzvon Photovoltaik-Systemen | 47 | ||
1 Einleitung | 47 | ||
2 Modellbildung | 47 | ||
3 Ergebnisse | 51 | ||
4 Zusammenfassung und Ausblick | 52 | ||
5 Danksagung | 52 | ||
6 Literatur | 52 | ||
Netzintegration | 53 | ||
Effiziente Bewertung des Anschlusspotenzials von Niederspannungsnetzen für dezentrale Erzeugungsanlagen: Klassifikation mit Meth | 54 | ||
1 Einleitung | 54 | ||
2 Klassifikation von Nieder-spannungsnetzen | 55 | ||
3 Effizienzsteigerung durch Support Vector Machines | 57 | ||
4 Fazit und Ausblick | 59 | ||
5 Literatur | 59 | ||
Bewertung verschiedener Spannungsregelungskonzepte in einem ein-speisegeprägten Mittelspannungsnetz und Ausblick auf neue Konzep | 60 | ||
1 Einleitung | 60 | ||
2 Stand der Technik | 60 | ||
3 Simulation verschiedener Sollwertregelungsarten | 61 | ||
4 Zusammenfassung und Ausblick | 65 | ||
5 Literatur | 66 | ||
Einsatzmöglichkeiten regelbarer Ortsnetztransformatorenzur Spannungshaltung und Netzverlustreduzierung in Niederspannungsverteilnetzen | 67 | ||
1 Übersicht über die Betriebsartenregelbarer Ortsnetztransformatoren | 67 | ||
2 Allgemeine Verlustbetrachtung | 69 | ||
3 Simulationen mit variablerSollwertvorgabe | 69 | ||
4 Verluste des regelbaren Ortsnetztransformators | 71 | ||
5 Zusammenfassung und Ausblick | 71 | ||
Netzdienlicher Einsatz von Speichersystemen in Verteilungsnetzen | 73 | ||
1 Hintergrund und Zielsetzung | 73 | ||
2 Methodik | 73 | ||
3 Szenariorahmen und Annahmen | 74 | ||
4 Exemplarische Ergebnisse | 75 | ||
5 Fazit | 78 | ||
6 Literatur | 79 | ||
Wirkungsgrad und Energieeffizienz-Kennzeichnung für LED-Lampen | 80 | ||
1 Einleitung | 80 | ||
2 LED ersetzen Leuchtstofflampen | 80 | ||
3 Energieeffizienz-Kennzeichnung | 82 | ||
4 Elektronische Stromversorgung | 83 | ||
5 Dimmbare Faden-LED-Lampen | 83 | ||
6 Zusammenfassung | 84 | ||
7 Literatur | 84 | ||
Regelleistung | 85 | ||
Auswirkungen des Network Code on Electricity Balancing auf den deutschen Regelleistungsmarkt | 86 | ||
1 Einleitung | 86 | ||
2 Regelleistungsmarkt | 86 | ||
3 Änderungen des Marktverhaltens | 88 | ||
4 Bedeutung für Erneuerbare Energien | 88 | ||
5 Literatur | 89 | ||
Regelleistungspotenzial durch wetterabhängige erneuerbare Energie-anlagen unter Einfluss regionaler Vergleichmäßigungseffekte | 90 | ||
1 Einleitung | 90 | ||
2 Voraussetzungen | 90 | ||
3 Vorgehensweise | 91 | ||
4 Potenzialabschätzung | 92 | ||
5 Zusammenfassung und Ausblick | 94 | ||
6 Literatur | 95 | ||
Einsatzsimulation zur Erbringung von Primärregelleistung mit Batteriespeichern | 96 | ||
1 Einleitung | 96 | ||
2 Simulationsmodell | 96 | ||
3 Untersuchung verschiedener Szenarien | 98 | ||
4 Ergebnisse der Simulation | 99 | ||
5 Fazit und Ausblick | 102 | ||
6 Literatur | 102 | ||
Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagenkonzepten zur Regelleistungs-erbringung bei veränderten Marktbedingungen | 103 | ||
1 Einleitung | 103 | ||
2 Ziel des Forschungsvorhabens | 103 | ||
3 Ausgangslage | 103 | ||
4 Untersuchungsgegenstand | 104 | ||
5 Ergebnisse | 106 | ||
6 Zusammenfassung und Ausblick | 107 | ||
7 Literatur | 108 | ||
Mobilitätanwendungen | 109 | ||
Geschäftsmodelle für die Versorgung von Haushaltskunden mit Eigenerzeugung, Elektrofahrzeug und stationärem Speicher | 110 | ||
1 Einleitung | 110 | ||
2 Geschäftsmodelle | 111 | ||
3 Simulation der Geschäftsmodelle | 112 | ||
4 Wirtschaftlichkeitsanalyse | 114 | ||
5 Literatur | 115 | ||
Fehlermöglichkeitsund Einflussanalyse (FMEA) eines Second-LifeBatteriespeichers bei einem Energieversorgungsunternehmen | 116 | ||
1 Einleitung | 116 | ||
2 Methode | 116 | ||
3 Ergebnisse | 117 | ||
4 Fazit | 118 | ||
5 Ausblick | 119 | ||
6 Literaturverzeichnis | 119 | ||
Technische Herausforderungen und Möglichkeiten zur Steuerung des Ladeverhaltens von Elektrofahrzeugen durch intelligente Ladesta | 120 | ||
1 Einleitung und Zielstellung | 120 | ||
2 Anschluss von E-KFZ an Ladestationen | 121 | ||
3 Realisierung des zeitgesteuerten Ladens | 122 | ||
4 Beeinflussung der Ladeleistung | 123 | ||
5 Weitere Ergebnisse des Forschungsprojektes | 123 | ||
6 Zusammenfassung | 124 | ||
7 Literatur | 125 | ||
Induktive Ladung mit hoher Leistung in schwachen Netzausläufern | 126 | ||
1 Einleitung und Motivation | 126 | ||
2 Netzanschlussherausforderungen bei weiteren Linien | 127 | ||
3 Lösungsansatz | 129 | ||
4 Fazit | 130 | ||
5 Ausblick | 130 | ||
6 Literatur | 130 | ||
Hybridantriebskonzepte auf Schiffen | 132 | ||
1 Einleitung | 132 | ||
2 Hafenschlepper | 133 | ||
3 Motorfähre | 135 | ||
4 Zusammenfassung | 137 | ||
5 Literatur | 137 | ||
Brennstoffzellen und thermische Systeme | 138 | ||
Simulation of Electromagnetically and Thermally Controlled Ionic Flow in a Fuel Cell | 139 | ||
1 Introduction | 139 | ||
2 Concept of Electromagnetically Controlled Ionic Flow | 140 | ||
3 Mathematical Model | 141 | ||
4 Estimate on the Size of Different Effects | 142 | ||
5 Finite Element Simulation | 142 | ||
6 Conclusions and Outlook | 144 | ||
7 References | 144 | ||
Verwertung von wasserstoffreichen Gasgemischen in PEM-Brennstoffzellensystemen | 145 | ||
1 Problematik und Fragestellung | 145 | ||
2 Aufbau von PEM-Brennstoff-zellensystemen | 146 | ||
3 Einflussanalyse von Kontaminati-onen und Fremdgasen auf PEM-Brennstoffzellensysteme | 148 | ||
4 Zusammenfassung und Ausblick | 149 | ||
5 Literatur | 150 | ||
Modellprädiktive Leistungsregelung eines Brennstoffzellensystems mit Wechselrichter in einem Microgrid | 152 | ||
1 Einleitung | 152 | ||
2 Modellierung | 152 | ||
3 Modellprädiktive Regelung der elektrischen Leistung | 154 | ||
4 Simulation | 155 | ||
5 Brennstoffzellenstack und expe-rimentelle Ergebnisse | 155 | ||
6 Zusammenfassung und Ausblick | 156 | ||
7 Modellparameter | 157 | ||
8 Literatur | 157 | ||
Die Druckaufgeladene Dampfwirbelschicht-Trocknung von Braunkohlen (DDWT) | 158 | ||
1 Herausforderungen der Energie-wende für konventionelle Kraft-werke | 158 | ||
2 Grundlagen des DDWT-Verfahrens | 158 | ||
3 Entwicklung des DDWT-Verfahrens | 160 | ||
4 Ausgewählte Ergebnisse | 160 | ||
5 Zusammenfassung und Ausblick | 163 | ||
6 Literatur | 163 | ||
Entwicklung von Betriebsstrategien zur Verbesserung der Effizienz von Kälteversorgungssystemen mit thermischen Speichern | 164 | ||
1 Effizienzpotenziale in Kälte-versorgungssystemen | 164 | ||
2 Aufbau von Kältesystemen | 164 | ||
3 Effizienzpotenzial durch Lastverschiebung | 165 | ||
4 Mathematische Modellierung | 166 | ||
5 Simulationsergebnisse | 168 | ||
6 Zusammenfassung und Ausblick | 169 | ||
7 Literatur | 169 | ||
Gesamtsystem | 170 | ||
Abschätzung des Energieübertragungsbedarfs in Deutschland bei ausschließlicher Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen | 171 | ||
1 Einleitung | 171 | ||
2 Vorgehen | 172 | ||
3 Auswertung | 175 | ||
4 Zusammenfassung | 176 | ||
5 Literaturverzeichnis | 176 | ||
Analysen zu Markteinsatz und Standortauswahl von Power& Bio-massto-Gas-Anlagen zur Speicherung von Strom im Erdgasnetz | 177 | ||
1 Einleitung | 177 | ||
2 Ergebnisse der Markteinsatzbe-rechnung und Standortauswahl | 179 | ||
3 Diskussion | 181 | ||
4 Zusammenfassung und Ausblick | 181 | ||
5 Literatur | 181 | ||
Techno-ökonomische Bewertung von Lithium-Ionen Batteriespeichern an Windparks | 183 | ||
1 Unterstützung der Energiewende mit Flexibilitätsoptionen | 183 | ||
2 Methodik | 184 | ||
3 Anwendungsfälle für LI-BESS-Speicher an WEA | 184 | ||
4 Techno-ökonomische Bewertung | 187 | ||
5 Zusammenfassung und Fazit | 188 | ||
6 Literatur | 188 | ||
Aktuelle Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung zum KfW-Förderprogramm „Erneuerbare Energien – Speicher“ | 189 | ||
1 Das KfW-Förderprogramm Er-neuerbare Energien ‚Speicher‘ | 189 | ||
2 Das wissenschaftliche Messund Evaluierungsprogramm Solar-stromspeicher | 190 | ||
3 Marktsituation von Solarstrom-speichern in Deutschland | 190 | ||
4 Hochauflösende Vermessung dezentraler Solarstromspeicher in Feldversuchen | 191 | ||
5 Zusammenfassung und Ausblick | 194 | ||
6 Literatur | 194 | ||
Posterbeiträge | 195 | ||
EnergieforschungsverbundHamburg | 196 | ||
Ausbau und Erhöhungder Energieeffizienz des Energiesystemsder Leuphana Universität Lüneburg | 197 | ||
Betrieb und Regelung von Brennstoffzellensystemenzur hocheffizienten Energieversorgung | 198 | ||
Bottom-Up Demand Response durch freiwillige Lastverschiebung auf Endkundenbasis | 199 | ||
Entwicklung eines Messgerätes zur Bestimmung derzeit- und frequenzabhängigen Netzimpedanz auf derMittelspannungsebene | 200 | ||
Entwicklung eines Messgerätes zur Bestimmung der frequenzabhängigenNetzimpedanz auf der Hochspannungsebene bis110 kV zur Bewertung der Verfügbarkeit von Netzkapazitätenals Systemgröße zur Dimensionierung von Energiespeichern | 201 | ||
Using Already Existing Artificial Structures for Energy Storagein Areas with High Shares of Renewable Energies | 202 | ||
Potential of new pumped-storage power plants inopen cast mining structures and comparison of thestorage capability with electro-mobility | 203 | ||
Demonstratoren | 204 | ||
Demonstrator zur interdisziplinären Bewertungvon virtuellen Kraftwerken | 205 | ||
Innovative elektrische Flugzeugkabinennetze füreine optimierte Bordnetzversorgung | 206 | ||
Innovative elektrische Flugzeugkabinennetzefür eine optimierte Bordnetzversorgung | 207 | ||
Demonstrator: Autarke Notstromversorgung derBevölkerung Unterhalb der KRITIS-Schwelle | 208 | ||
Exkursion am 10.09.2015 zur Stromnetz Hamburg GmbH:Unser Verteilungsnetz für Hamburg | 210 | ||
Autorenverzeichnis | 212 |