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Teilprojekt 2 und 3, sowie programmbegleitende Aktivitäten (Teilprojekt 5)

Description: Das Projekt "Teilprojekt 2 und 3, sowie programmbegleitende Aktivitäten (Teilprojekt 5)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen IWR, Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL) durchgeführt. Die Realisierung der Energiewende führt zu heterogenen Energienetzen mit sehr vielen Energieerzeugern, Energieverbrauchern, Transport-, Umwandlungs- und Speicheranlagen. Sie sind gekennzeichnet durch volatilen Verbrauch und vor allem durch stark variierende Energieeinspeisung durch zahlreiche Wind- und Solaranlagen, die nur unter Unsicherheiten prognostiziert werden kann. Große zentrale Kraftwerke, die früher einen Großteil der Last übernommen haben und netzstabilisierend wirken, entfallen zunehmend. Der stabile und energieeffiziente Betrieb solcher komplexen heterogenen Netze mit hoher Volatilität ist nicht mehr mit den bisher benutzten auf Quasi-Stationaritäts-Annahmen beruhenden Verfahren zu gewährleisten. Erforderlich wird die Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens des Netzes und seiner Komponenten. Ziel dieses Verbundprojektes von vier akademischen und vier industriellen Forschungspartnern ist die Entwicklung neuer Methoden und Algorithmen der nichtlinearen beschränkten mixed-integer Optimal-Steuerung für den stabilen und energieeffizienten Betrieb von Energienetzen und ihrer Einzelkomponenten. Dynamisch zu optimieren sind große verkoppelte Netzwerke von DAEs, die die Volatilität in Bedarf und Erzeugung berücksichtigen, mixed-integer Entscheidungen zur Optimierung des Gesamtnetzwerkes wie Zu- und Abschalten und zustandsabhängige Unstetigkeiten der Dynamik durch systeminterne Mechanismen erlauben. Wichtige Voraussetzung ist die Echtzeitfähigkeit der Methoden auch für große Systeme auf kurzen Zeitskalen. Im hier behandelten TP 2 werden Optimal-Steuerungsalgorithmen für NMPC von Energienetzen entwickelt. TP 3 befasst sich mit den Methoden der zugehörigen Systemschätzung zum Einsatz in NMPC. In Teilprojekt 5 werden programmbegleitende Aktivitäten für die die aktuellen Verbundprojekte des BMBF-Programms Mathematik für Innovationen in Industrie und 'Dienstleistungen' mit den Schwerpunkten 'Gesundes Leben' und 'Energiewende' durchgeführt.

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Heidelberg ? Energiewende ? Windkraftanlage ? Solaranlage ? Solarthermisches Kraftwerk ? Energieversorgungsnetz ? Erneuerbare Energie ? Regeltechnik ? Verfahrensoptimierung ? Netzintegration ? Berechnungsverfahren ? Energiegewinnung ? Energiespeicher ? Energiesystem ? Energietechnik ? Energieumwandlung ? Energieverbrauch ? Innovation ? Volatilität ? Kraftwerk ? Modellierung ? Energieeffizienz ? Anteil erneuerbarer Energien ? Energietransport ? Dienstleistung ? Energiespeicherung ? Betriebsverfahren ? Netz ? Optimieren der Fahrweise ? Schwerpunktprogramm ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2018-01-01 - 2020-12-31

Status

Quality score

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