Potentialanalyse der Bereitstellung von Regelenergie durch aggregierte Energiewandlungseinheiten in Smart Homes

Konferenz: VDE-Kongress 2014 - Smart Cities – Intelligente Lösungen für das Leben in der Zukunft
20.10.2014 - 21.10.2014 in Frankfurt am Main, Deutschland

Tagungsband: VDE-Kongress 2014 – Smart Cities

Seiten: 7Sprache: DeutschTyp: PDF

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Autoren:
Meinerzhagen, Ann-Kathrin; Findeisen, Tobias; Raths, Stephan; Schnettler, Armin (Institut für Hochspannungstechnik der RWTH Aachen University, Aachen, Deutschland)
Brandt, Joachim (E.ON Technologies (Ratcliffe) Limited, Nottingham, UK)

Inhalt:
In der Transition der konventionellen Stadt zur Smart City liegen zentrale Herausforderungen im Energiebereich. Die städtische Energieversorgung erfährt durch dezentrale Energiewandlungseinheiten (EWE) einen starken Wandel. In Gebäuden installierte EWE steigern die Selbstversorgung und Stromkunden in „Smart Homes“ werden zunehmend zu Stromproduzenten. Darüber hinaus wird mit wachsenden Durchdringungsraten dezentraler EWE deren Integration in die Märkte für Elektrizität eine immer dringendere Aufgabe der Energiewende. Im vorliegenden Beitrag erfolgt daher ausgehend von einem Bottom-Up Optimierungsalgorithmus zur marktübergreifenden Einsatzplanung einer Flotte von Elektrofahrzeugen eine Erweiterung um einen weiteren nationalen Regelleistungsmarkt und weitere Smart Home spezifische dezentrale EWE. Zur Bottom-Up Modellierung werden probabilistische Haushaltslast- sowie Photovoltaik- Einspeise-Profile und Fahrprofile genutzt. Die Preisdaten der deutschen Strommärkte sowie durchschnittliche Preisdaten der Short Term Operating Reserve (UK) ergänzen die Datengrundlage. So können die unterschiedlichen Regelleistungsmärkte miteinander verglichen werden. Die Analysen zeigen, dass die Fluktuation der Marktpreise im Verlauf eines Jahres zu Schwankungen des Deckungsbeitrags um bis zu 100% führt. Zusätzlichen Einfluss auf den Deckungsbeitrag hat die Flexibilität des Smart Home Pools. Für diese ist die Auswahl geeigneter Technologien, insbesondere der Energiespeicher entscheidend. In einer abschließenden Dispatch-Analyse zeigt sich, dass der ermittelte Fahrplan des Smart Home Pools robust gegenüber Unsicherheiten der Nutzung der Elektrofahrzeuge, der Einspeisung durch Erneuerbare Energien, der Haushaltslasten und der Regelleistungsabrufe ist.