Stabilitätsbezogene Weiterentwicklung von Energiesystemoptimierungsmodellen

Description: Das Projekt "Stabilitätsbezogene Weiterentwicklung von Energiesystemoptimierungsmodellen" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik.In diesem Verbundvorhaben sollen Energiesystem-Optimierungsmodelle (ESOM) um Aspekte der Systemstabilität erweitert werden. Bisher berücksichtigen ESOM die Stabilität der elektrischen Energieversorgung nicht oder nur sehr rudimentär. Dies war bislang ausreichend, da u.a. durch Synchrongeneratoren von großen Kraftwerken eine ausreichende Anzahl stabilisierender Elemente sichergestellt war, unabhängig von der detaillierten Ausgestaltung des Systems. Aufgrund mehrerer Faktoren (Wegfall Synchrongeneratoren, Zunahme Entfernung Erzeugung-Verbrauch, Volatilität der Erzeugung, …) ist dies allerdings nicht mehr sichergestellt. Daher wird die Systemstabilität auch für die Energiesystemoptimierung zunehmend relevant. Allerdings fehlen geeignete Methoden, um die Systemstabilität in ESOM zumindest näherungsweise berücksichtigen zu können. Bisher arbeiten ESOM mit stationären Zusammenhängen. Auf deren Ergebnissen aufbauend erfolgen dann Stabilitätsuntersuchungen und die Ermittlung ggf. notwendiger Gegenmaßnahmen. Diese sequentielle Vorgehensweise ist aufwändig und kann dazu führen, dass das finale Ergebnis nicht optimal ist. Vorzuziehen wäre eine Einbeziehung der Stabilität bereits während der Optimierung, so dass die Entscheidungen im ESOM für bestimmte Strukturoptionen (inkl. Sektorenkopplung) bereits deren Einfluss auf die Stabilität berücksichtigen. Dies würde es ermöglichen, dass keine oder deutlich weniger zusätzliche Gegenmaßnahmen notwendig würden und somit das Ergebnis des ESOM näher an einem auch unter Stabilitätsgesichtspunkten zulässigen Optimum liegt. Aus dieser Motivation heraus werden die Universität Stuttgart (IFK) und das DLR (Institut für Vernetzte Energiesysteme) das Verbundvorhaben STAWESOM bearbeiten. Das DLR wird das intern entwickelte ESOM 'REMix' und Expertise zur effizienten Implementierung von ESOMs einbringen. Das IFK wird Expertise zur Systemstabilität einbringen, geeignete Stabilitätsnebenbedingungen entwickeln und die Projektleitung übernehmen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Stuttgart ? Stromversorgung ? Solarthermisches Kraftwerk ? Energiesystem ? Volatilität ? Gutachten ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

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License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für vernetzte Energiesysteme, Abteilung Energiesystemanalyse Stuttgart (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (Betreiber*in)

Time ranges: 2023-01-01 - 2025-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Stability-related further development of energy system optimization models
  Description: In this joint project, energy system optimization models (ESOM) are to be extended to include aspects of system stability. Up to now, ESOM do not consider the stability of the electric power supply or only in a very rudimentary way. Up to now, this was sufficient because, among other things, a sufficient number of stabilizing elements was ensured by synchronous generators of large power plants, independent of the detailed design of the system. However, due to several factors (elimination of synchronous generators, increase in generation-consumption distance, generation volatility, …), this is no longer ensured. Therefore, system stability is also becoming increasingly relevant for power system optimization. However, there is a lack of suitable methods to consider system stability in ESOM, at least approximately. So far, ESOM work with steady-state correlations. Based on their results, stability investigations are then carried out and any necessary countermeasures are determined. This sequential approach is time-consuming and can lead to the final result not being optimal. It would be preferable to include stability already during optimization, so that the decisions in the ESOM for certain structural options (incl. sector coupling) already take into account their influence on stability. This would make it possible that no or significantly fewer additional countermeasures would be necessary and thus the result of the ESOM would be closer to an optimum that is also permissible from a stability point of view. Based on this motivation, the University of Stuttgart (IFK) and DLR (Institute for Networked Energy Systems) will work on the joint project STAWESOM. DLR will contribute the internally developed ESOM 'REMix' and expertise on the efficient implementation of ESOMs. IFK will contribute expertise on system stability, develop suitable stability constraints and take over the project management. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1120011

Status

Aktiv

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