Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, lokaler Netzüberlastung entgegenzuwirken, indem ein Steuerungssystem für variable erneuerbare Energieerzeuger und regelbare Biogasanlagen (BGA) an einem Verteilnetzstrang entwickelt wird. Dazu wird ein Optimierungsalgorithmus, welcher den Umsatz des Biogasanlagenbetreibers maximiert. Dies wird mittels einer Betriebsweise der Blockheizkraftwerke, welche gleichzeitige die Preise der Day-Ahead-Auktion der EPEX SPOT SE und die lokale Netzsituation mitberücksichtigt, realisiert. Um die Gesamteffizienz von Biogasanlagen zu erhöhen, konzentriert sich die Optimierungsstrategie parallel auf die Aspekte des Stromnetzes und eines angeschlossenen Wärmenetzes. Einflussparameter sind unter anderem die physikalische / technologische Einschränkungen der Biogas- und Photovoltaikanlage (PV-Anlage) wie die Kapazität und Verfügbarkeit der Systemkomponenten, Prozessdynamik des Gasmotors und Generators und das begrenzte Gasspeichervolumen der Biogasanlage. Hierzu werden unter anderem laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren und PV-Stromeinspeiseprofile realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen in den Steuerungsablauf integriert. Darüber hinaus wird ein wissenschaftliches Monitoring zur Validierung des Steuerungssystems an einer kommerziell betriebenen Biogasanlage und einer Photovoltaikanlage sowie deren Netzverknüpfungspunkt (NVP) durchgeführt.
Betriebsstrategien für Biogasanlagen zur deterministischen Stromerzeugung im Verteilnetz
MEMBER IN THE JOINT ACADEMIC PARTNERSHIP
since
Joint Academic Partnership Energy
Prof. Dr. Thomas Hamacher
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Projects:
- Betriebsstrategien für Biogasanlagen zur deterministischen Stromerzeugung im Verteilnetz
- Konzeption eines Verfahrens zur technischen und wirtschaftlichen Abbildung, Bewertung und Nutzung von Flexibilitätsmaßnahmen in der Mittelspannungsnetzplanung
- Intelligente und fehlertolerante Modular-Multilevel-Cascade-Converter (ifMMCC) für zukünftige erneuerbare Energiesysteme unter beliebigen Netzfehlern
- Verlustoptimale und dynamische Regelung von elektrisch-erregten Synchronmaschinen
- Reinforcement Learning for Energy Management Systems
Prof. Dr.-Ing. Markus Goldbrunner
Forschungsschwerpunkte:
- Optimierung der Rührwerkstechnik bei Biogasanlagen durch Simulation und Versuch
- Aufbereitung des Biogases zum Einsatz in landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen oder zur Flexibilisierung
- Optimierung der BHKW-Nutzung in Biogasanlagen
- Beheizung und solare Nutzung von Verkehrsflächen
Project:
Betriebsstrategien für Biogasanlagen zur deterministischen Stromerzeugung im Verteilnetz
