2017-09-01  –  2021-03-31

396.563,17 EUR

Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energietechnik und Umweltschutz - Sekr. KT1, Berlin, Berlin

03ET4053A

Querschnittsaufgaben - Systemanalyse [EA3310]

01179314/1  –  OEB-EnSys - MINLP-Optimierung des Entwurfs und Betriebs eines komplexen Energiesystems,

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI1)

Energie

Im Forschungsvorhaben OEB-EnSys wird ein Planungswerkzeug erstellt, mit dem Gestaltungsvorschläge für Energiesysteme auf Basis mathematischer Optimierungsmethoden angefertigt werden können. Die Energiesystemoptimierung berücksichtigt hierbei sowohl den Entwurf, d.h. die Struktur- und Designentscheidungen zu Beginn des Planungshorizontes, als auch den Anlageneinsatz während der Betriebszeit. Im Ergebnis werden Informationen über die optimale Zusammenstellung und Verschaltung von Energieumwandlungstechnologien und zur Integration von Flexibilitätsoptionen, wie z.B. Energiespeichern, geliefert. Dabei finden die Unsicherheiten bezüglich im Vorhinein zu treffender wirtschaftlicher Annahmen explizite Berücksichtigung. Die Bereitstellung des Optimierungswerkzeugs soll mittelfristig Anreize für Investitionen in den deutschen Kraftwerkspark setzen und somit einen Beitrag für eine nachhaltige, sichere und wirtschaftliche Energieversorgung der Bundesrepublik leisten. Den politischen Entscheidungsträgern soll durch die Projektergebnisse aufgezeigt werden, wie das Investorenverhalten durch aktuell vorliegende oder zukünftig erwartete Rahmenbedingungen beeinflusst wird. An der TU Berlin werden Modelle zur mathematischen Abbildung der untersuchten Energiesysteme erstellt. Dazu werden in Zusammenarbeit mit dem Industriepartner Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe die Technologieoptionen techno-ökonomisch beschrieben und die Verschaltungsmöglichkeiten in Form einer Überstruktur festgelegt. Anschließend werden die gemischt-ganzzahlig-nichtlinearen Probleme gelöst. Im Laufe des Projektes wird die Modellkomplexität schrittweise erhöht und beispielsweise Flexibilitätsoptionen wie Energiespeicher integriert. Außerdem werden die Unsicherheiten bezüglich im Vorhinein festgelegter Parameter explizit berücksichtigt und näher untersucht.