OREANIS - Optimierter Regionaler Energieausgleich in elektrischen Netzen durch intelligente Speicherung

 
 
Contact:Rusbeh Rezania
Project Team:Wolfgang Prüggler, Rusbeh Rezania
 
Begin:
Jan 2009
Duration:
24 months
Status:
finished
 
Consortium:Energy Econimics Group - EEG
VA TECH HYDRO GmbH
Austrian Institute of Technology
HAKOM EDV DienstleistungsGes.m.b.H.
Fronius International GmbH
Energie AG Oberösterreich Netz GmbH
 
 
Further Project information:
PDF File
(61 kb)
 
Kurzfassung:

Ausgangslage: Die zunehmende Energienachfrage macht einen massiven Ausbau insbesondere der elektrischen Erzeugungsanlagen erforderlich. Dies führt vor allem in Österreich zu Energiesystemen die verstärkt dezentral organisiert sein und zunehmend erneuerbare Energiequellen nutzen werden. Die Nachfragestruktur nach elektrischer Energie verändert sich schnell und ist aus heutiger Sicht schwer prognostizierbar. Vor allem Solarenergie, Biomasse, Wind und Kleinwasserkraft spielen in Österreich mit großer Wahrscheinlichkeit auch zukünftig eine wichtige Rolle. So könnte bei günstigen Voraussetzungen laut Photovoltaik Roadmap bis 2050 etwa 20% der heimischen Stromnachfrage allein durch PV-Anlagen gedeckt werden.

Die zum Teil fluktuierende Einspeisung und die immer dynamischere Entwicklung auf der Lastseite stellen große Herausforderungen an den Verteilnetzbetrieb dar. Begleitend zur intelligenten Integration der Erzeuger stellt die Nutzung von adäquaten Energiespeichern eine Möglichkeit dar diesen Herausforderungen zu begegnen. Dies ist durch folgende Strategien möglich:

  • Speichern der Primärenergieträger (Wasser, Biomasse)
  • Speichern der Sekundärenergieträger (elektrische Energie, reine elektrische Speicher aber auch indirekt über Pumpspeicher, Biogas)
  • Lastmanagement als Instrument des Energieausgleichs (Demand Side Management, Lastverschiebung)

Ziel von OREANIS ist es, durch intelligente Speicherung, Steuerung und Optimierung der Energienachfrage und Energieerzeugung die regionalen Dargebotsschwankungen der Erneuerbaren zu kompensieren und so einen effizienten regionalen Leistungsausgleich in elektrischen Verteilnetzen zu bewerkstelligen. Im Rahmen des Projekts werden grundlegende Fragestellungen und die Vorraussetzung für eine industrielle Forschung evaluiert. Dadurch wird die Basis von Lösungsansätzen für die Herausforderungen an den Netzbetrieb geschaffen.

Dafür werden die Potenziale der drei oben genannten Strategien ermittelt, und es wird ein grundlegendes Konzept für deren optimiertes Zusammenwirken innerhalb von Energieregionen erstellt. Im Speziellen wird dabei das Potenzial von kleineren Pumpspeicherkraftwerken sowie PV-Systeme untersucht und dargestellt ob sich eine weitere Untersuchung von Detailfragen im Rahmen einer industriellen Forschung lohnt.

Forschungsgegenstand: OREANIS untersucht, wie trotz fluktuierender Stromquellen ein regional ausgeglichener Energie- und Leistungshaushalt bewerkstelligt werden kann. Der Energiehaushalt berücksichtigt hierbei neben den traditionellen Erzeugungseinheiten auch die Möglichkeiten der Energieträgerspeicherung und die Optionen auf der Verbraucherseite durch Demand Side Management.

Abstract:

Present situation: The increasing energy demand requires a massive extension of electric power generation capacities. This process leads to energy systems which are more and more de-centrally organised and utilise more renewable energy sources. The demand structure is dynamically changing its pattern and is extremely difficult to forecast. In Austria, especially solar energy, biomass, wind and mini-hydro will play an important role in the future. Assuming positive framing conditions, there will be 20% of domestic power production covered by solar energy according to the recently published “Photovoltaik Roadmap” until 2050.

The partly fluctuating feed-in and the even more dynamic development with respect to the varying loads are key challenges for the distribution sector. Besides the sophisticated integration of power generators the adequate storage of energy is the key task to be mastered.

Storage management is possible in the following ways:

  • Storage of primary energy carriers (water, biomass)
  • Storage of secondary energy carriers (electric energy, indirect storage via pumped storage plants, biogas)
  • Load management as a load balance tool (Demand Side Management and load management such as load shifting or shedding)

The primary objective of OREANIS is to compensate the natural generation fluctuations of renewable energy technologies by intelligent storage, control and optimisation of the energy demand and generation. Thus, an efficient load balancing mechanism in the regional grid can be achieved. Within the project basic issues and the premises for industrial research will be evaluated. Thus the basis for solutions for the challenges of network operation will be created

In order to do so the potentials of the three mentioned strategies will be evaluated and a concept for their optimal integration will be elaborated.

Subject of Research: OREANIS investigates how; despite of the fluctuating generation caused by renewable generation, a regionally balanced energy and power provision can be managed. The energy balance considers the traditional generation units, the possibilities of energy storage and the options of demand side management.



 
Downloads:
Energiespeicher zum regionalen Leistungsausgleich in Verteilernetzen – Netzgeführter versus marktgeführter Betrieb:
PDF File
(624 kb)
 
last update downloads: 2011-02-03

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