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Potentiale und Hemmnisse bei der Einbindung eines intelligenten Energiemarkts in die wärme- und kältetechnische Konzeption

Written by Dustin Schön

Paper category

Bachelor Thesis

Subject

Engineering

Year

2016

Abstract

Bachelorarbeit: Der Kerngedanke des technischen Potenziallastmanagements beinhaltet den Vergleich von Bedarf und Einspeisung. In der Vergangenheit folgte die Stromerzeugung dem Verbrauch, und dieses Verhältnis muss im Zeitalter der angebotsabhängigen Stromerzeugung umgekehrt werden. Abbildung 7 zeigt die verschiedenen Möglichkeiten zur Anpassung an die Bedürfnisse. Wird das Netz aufgrund mangelnder Einspeisung nicht ausreichend gespeist, kann durch Lastabwurf die Spitzenlast reduziert werden. Solche Maßnahmen dienen beispielsweise dazu, durch gezielte Maßnahmen hohe Aktienkurse oder eine mögliche Erhöhung der Netzengpassbelastung zu vermeiden. Insbesondere können Täler im Lastverlauf durch den Anschluss zusätzlicher Verbraucher ausgeglichen werden Erzeugungskapazität Konstante Spitzenleistung. Die Nutzung dieser Mechanismen hängt von Parametern wie Abrufzeit, Akzeptanz und Speicherkapazität ab, daher variieren unterschiedliche Verbrauchergruppen in ihren jeweiligen Prozessen. Im Folgenden werden die Potenziale bestehender Technologien zusammengefasst und deren jeweilige Entwicklungen diskutiert. Dabei ist zu beachten, dass das genannte Potenzial hauptsächlich aus unterschiedlichen Quellen und Bewertungsmethoden stammt. Um Verwirrung zu vermeiden, werden keine widersprüchlichen Quellen angegeben. 3.1 Industrielle Großverbraucher Industrielle Anwendungen sind einer der größten Energieverbraucher in Deutschland: 2014 entfielen 29 % des Endenergieverbrauchs auf die Industrie [1]. Energieintensive Prozessstrukturen, beispielsweise in der Papier- und Zementherstellung, bieten ein entsprechend hohes Potenzial für Demand-Response-Anwendungen. Die aktuelle Gesetzgebung spiegelt dies wider – für Laststeuerungsmechanismen werden hauptsächlich Großverbraucher in Betracht gezogen. Beispielsweise werden in der AbLaV abschaltbare elektrische Betriebsmittel mit einer Leistung von mindestens 50 MW abgelehnt. AbLaV zeichnet sich durch eine hohe Vergütung der erbrachten Leistungen aus. Das Gesetz sieht einen Strompreis von 2500 e/MW vor, wobei der Energiepreis zwischen 100 e/MWh und 400 e/MWh variieren kann. Absperrlasten werden in zwei Produktformen verkauft: Schnellabsperrlasten (SNL) und Sofortabsperrlasten (SOL). 3.2 Energiespeicherung Mit dem Ausbau instabiler und nachhaltiger Energieformen steigt auch der Bedarf an Energiespeicherkapazitäten. Mittelfristig kann dieser Bedarf durch alternative Flexibilitätsoptionen, wie die Steuerung des Reservemarktes, kompensiert werden, aber die Rolle von Stromspeichern im zukünftigen Energiemarkt ist umstritten und die Bedeutung der Zukunftsenergie wird oft überschätzt.“[9 , S. 31], hält der sehr wichtig, vorhandene Speichermöglichkeiten bei gegebener Wirtschaftlichkeit zu nutzen“ [10, S. 16] Doch auf lange Sicht ist der Ausbau der Laufwerksspeichertechnik unausweichlich muss unterschieden werden Aktiver Speicher und Passiver Speicher zum gezielten Be- und Entladen Aktiver Speicher, der in kurzer Zeit abgerufen werden kann, ist für Laststeuerungsmechanismen bestimmt Gleichzeitig ist zu unterscheiden, ob der Energiespeicher direkt fungiert als zuschaltbare Last oder stellt die vorgeschaltete Anschlussleistung indirekt um.Eine Übersicht über die verfügbaren Speicherarten zeigt Abbildung 9. Die in der Abbildung eingezeichnete Datenwolke stammt aus einem 2014 in Deutschland realisierten Werk. Die Achse ist eingezeichnet doppelt logarithmisch und zeigt den Zusammenhang zwischen Entnahmedauer und Speicherkapazität. Kurzzeitspeicher haben in der Regel eine geringere Energiedichte als Langzeitspeicher und sind daher im Hinblick auf das Lastmanagement besonders betroffen. Elektrochemische Speicher werden in der Regel klassifiziert als Kurzzeitspeicher. Obwohl technische Eigenschaften wie schnelle Reaktionszeit und geringe Selbstentladung Batterien zu einer idealen Wahl für Lastmanagementanwendungen machen, haben alle diese Speichersysteme hohe spezifische Investitionskosten Interesse an Haushaltsbatterien, die vor allem der Eigenverbrauchsoptimierung dienen KfW-Bank im Mai 2013 Der Start des Förderprogramms 275 zur Unterstützung des Eigenheimkaufs von Solarspeichern verstärkt diese Entwicklung weiter auf dem deutschen Markt ist verwirrend: Im September 2015 gab es 44 Hersteller[49] 200 Systeme können auf dem Markt verkauft werden Die spezifischen Kosten für Batteriespeicher sind bisher um 14 % pro Jahr gesunken und werden voraussichtlich weiter steigen Rückgang in den nächsten Jahren [50]. Read Less