Resilienz gekoppelter Energienetze mit hohem Anteil Erneuerbarer Energien – ResiliEntEE

Projektziel

Schon heute ist zu erkennen, dass mit steigendem Anteil der Erneuerbaren Energien (EE) an der gesamten Stromerzeugung der Regelaufwand, v.a. für Regelleistung und Redispatch, immer weiter zunimmt. Grund dafür ist die Sensibilität eines elektrischen Systems besonders gegenüber Abweichungen von Erzeugung und Verbrauch elektrischer Leistung. Dies liegt daran, dass im elektrischen Netz kaum Pufferwirkung durch Speicher vorliegt: Bei einer kleinen Abweichung der gelieferten und entzogenen Leistung verändert sich die Frequenz, die aber zur Sicherung der Netzstabilität in einem definierten und engen Bereich liegen muss. Gerade bei sehr hohen EE-Anteilen sind somit große Stabilitätsprobleme zu erwarten. Eine Lösung ist die Kopplung des Stromsektors mit dem Wärme- und Gassektor. Diese beiden Bereiche verfügen über entsprechende Pufferwirkungen und reagieren wesentlich langsamer auf Störungen als der Stromsektor. 

Für die Aufgabe, die Erneuerbaren Energien in das bestehende Energiesystem zu integrieren, gibt es viele verschiedene Lösungen. Da vor allem die Stabilität des Systems bzw. die Versorgungssicherheit ein wichtiges Kriterium ist, sollen wirtschaftliche Lösungen gefunden werden, die die Resilienz des Systems im Vergleich zu einer rein ökonomisch getriebenen Integration steigern. Somit soll eine Nachweismethodik für die Zuverlässigkeit zukünftiger Energieversorgungssysteme entwickelt werden, mit der verschiedene Veränderungen im System bewertet werden können.  

Tools/Technologie

Die Untersuchungen werden mit der eigens an der TUHH entwickelten TransiEnt Library durchgeführt. Bei der TransiEnt Library handelt es sich um eine freiverfügbare Open-Source-Modellbibliothek zur dynamischen Simulation gekoppelter Energiesysteme aus den Energiesektoren Elektrizität, Gas und Wärme. Die Modelle der Bibliothek sind in der mathematischen Beschreibungssprache Modelica geschrieben.

Projekthomepage

Ansprechperson

Christian Becker

Jan-Peter Heckel

Laufzeit

01.09.2017 bis 30.06.2021

Förderung

Partner

Institut für Energietechnik (TUHH)

Institut für Technische Thermodynamik (TUHH)

Veröffentlichungen

2020

  • Heckel, J.-P.; Becker, C. (2020). „Investigation of the Voltage Stability in the Integrated Energy System of Northern Germany“, Proceedings of Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems (NEIS 2020), Hamburg, September 2020, [Abstract] [www] [BibTex]

2019

  • Heckel, J.-P.; Becker, C. (2019). „Dynamic Simulation of an Integrated Energy System for Northern Germany with Improved Resilience“, Tagungsband ETG-Kongress 2019, Esslingen am Neckar, Mai 2019, [Abstract] [www] [BibTex]

  • Heckel, J.-P.; Becker, C. (2019). „Advanced Modeling of Electric Components in Integrated Energy Systems with the TransiEnt Library“, Proceedings of the 13th International Modelica Conference, Regensburg, Februar 2019, [Abstract] [doi] [www] [BibTex]