Die neue Bundesregierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass im Jahr 2030 80% des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Offshore Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil dieser ehrgeizigen Ziele. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 30 GW in 2030, 40 GW in 2035 und 70 GW in 2045 ausgebaut werden. Die Anbindung der Windparks an das Verbundnetz erfolgt dann über Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, genauso wie der Transport der elektrischen Energie in die Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands. Damit wird auch der Wirkungsgrad der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung noch wichtiger. Größter Hebel - sowohl für die Wirkungsgradverbesserung als auch für die Reduktion der Investitionskosten der HGÜ Konverter - ist dabei die Reduktion der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule. Die Reihenschaltzahl ist durch die Sperrspannung der verwendeten Leistungshalbleiter bestimmt. Um die genannte Einsparziele zu erreichen, muss eine ganze Reihe innovativer Lösungen erforscht werden. Der Konverter muss für eine höhere Spannung pro Submodul geeignet sein, die Submodule müssen für die höhere Betriebsspannung ertüchtigt werden, vor allem aber - und dies ist die zentrale Innovation - muss die Sperrspannung der IGBT Module von 4500 V auf 6500 V angehoben werden, ohne dass die Verluste dabei signifikant steigen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind daher grundlegende Forschungsarbeiten an verschiedenen Stellen erforderlich. Es müssen sowohl die Chiptechnologie von IGBT und Diode, die Aufbau- und Verbindungstechnik im Modul als auch die Ansteuertechnik substantiell verbessert werden und kontinuierlich im Wechselspiel auf ihren Nutzen und ihre Umsetzbarkeit für zukünftige HGÜ Anlagen geprüft und co-optimiert werden.
Die neue Bundesregierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass im Jahr 2030 80% des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Offshore Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil dieser ehrgeizigen Ziele. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 30 GW in 2030, 40 GW in 2035 und 70 GW in 2045 ausgebaut werden. Die Anbindung der Windparks an das Verbundnetz erfolgt dann über Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, genauso wie der Transport der elektrischen Energie in die Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands. Damit wird auch der Wirkungsgrad der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung noch wichtiger. Größter Hebel - sowohl für die Wirkungsgradverbesserung als auch für die Reduktion der Investitionskosten der HGÜ Konverter - ist dabei die Reduktion der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule. Die Reihenschaltzahl ist durch die Sperrspannung der verwendeten Leistungshalbleiter bestimmt. Um die genannte Einsparziele zu erreichen, muss eine ganze Reihe innovativer Lösungen erforscht werden. Der Konverter muss für eine höhere Spannung pro Submodul geeignet sein, die Submodule müssen für die höhere Betriebsspannung ertüchtigt werden, vor allem aber - und dies ist die zentrale Innovation - muss die Sperrspannung der IGBT Module von 4500 V auf 6500 V angehoben werden, ohne dass die Verluste dabei signifikant steigen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind daher grundlegende Forschungsarbeiten an verschiedenen Stellen erforderlich. Es müssen sowohl die Chiptechnologie von IGBT und Diode, die Aufbau- und Verbindungstechnik im Modul als auch die Ansteuertechnik substantiell verbessert werden und kontinuierlich im Wechselspiel auf ihren Nutzen und ihre Umsetzbarkeit für zukünftige HGÜ Anlagen geprüft und co-optimiert werden.
Wird die Braunkohle im Land Brandenburg für eine sichere Energieversorgung im Jahr 2030 noch benötigt? Mit dieser zentralen Fragestellung fertigte das RLI gemeinsam mit der HTW Berlin eine Untersuchung über die Energiestrategie des Bundeslandes im Auftrag der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Brandenburger Landtag an.
Die Studie soll die Debatte um die anstehende Evaluation der Energiestrategie 2030 der Brandenburger Landesregierung inhaltlich unterstützen. Um die Auswirkungen der Strategie sowie Veränderungen der politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen in Bezug auf die Braunkohlenutzung konkret bewerten zu können, wurde daher mit einem umfassenden Energiesystemmodell die mögliche Energieversorgung Brandenburgs 2030 berechnet. Das verwendete Modell berücksichtigt neben Wärmebedarf und -erzeugung alle Arten der Stromerzeugung und den prognostizierten Stromverbrauch. Diese Randbedingungen stellen sicher, dass in allen Szenarien der Strom- und Wärmebedarf zu jeder Zeit gedeckt werden kann. Darüber hinaus wurden die Lastflüsse für den notwendigen Stromtransport zwischen den Regionen in Brandenburg sowie den Nachbarregionen stundengenau analysiert, um einen möglichen, systemrelevanten Bedarf an Leitungsausbau auf der Übertragungsebene und Speicherung erkennbar zu machen. Dieser floss in die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der Szenarien mit ein.
Das RLI unterstützt Transparenz und Nachvollziehbarkeit von wissenschaftlichen Ergebnissen. Die Simulationen dieser Studie basieren auf dem Open-Source Framework oemof zur Energiesystemmodellierung. Dieses ermöglicht es, verschiedenste Energiesysteme mit den gleichen Bausteinen abzubilden. Die Links zum Code und den Eingangsdaten der vorliegenden Studie finden Sie unter dem Reiter 'Open Source'.
Der Antragsteller SINN Power GmbH wurde im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms (EFP) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem Kennzeichen 0324190 gefördert, um die 'Erprobung eines modularen Konzepts zur Erzeugung von netzkonformem Strom aus unregelmäßigen Meereswellen in einem Generatoren-Verbund' voranzutreiben. Das Projekt SINN-Wave 2.0 knüpft an die Ergebnisse des erfolgreich abgeschlossenen Projekts an und hat folgende Arbeitsziele: - Optimierung der mechanischen Komponenten der eigenentwickelten Wellenkraftwerksmodule und deren Integration in den Prototypen der Ocean Hybrid Platform - SOcean. - Zertifizierung der Ocean Hybrid Platform - SOcean. - Optimierung der eigenentwickelten Leistungselektronik, deren Zertifizierung sowie die Inbetriebnahme des Smart-Grids auf dem schwimmenden Kraftwerk. - Dauertest des schwimmenden Kraftwerks mit Durchführung von mechanischen und elektrischen Tests. Das Ziel ist der Nachweis der Langlebigkeit, Widerstandfähigkeit und dauerhaften Betriebssicherheit der Wellenkraftwerksmodule und der schwimmenden Plattform. - In Kooperation mit der Hochschule München wird ein kompakter, modularer Energiewandlers für verlustarme Stromübertragung auf Mittelstrecken für maritime Anwendungen konzipiert, entwickelt und auf dem schwimmenden Kraftwerk getestet.
Der Antragsteller SINN Power GmbH wurde im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms (EFP) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem Kennzeichen 0324190 gefördert, um die 'Erprobung eines modularen Konzepts zur Erzeugung von netzkonformem Strom aus unregelmäßigen Meereswellen in einem Generatoren-Verbund' voranzutreiben. Das Projekt SINN-Wave 2.0 knüpft an die Ergebnisse des erfolgreich abgeschlossenen Projekts an und hat folgende Arbeitsziele: - Optimierung der mechanischen Komponenten der eigenentwickelten Wellenkraftwerksmodule und deren Integration in den Prototypen der Ocean Hybrid Platform - SOcean. - Zertifizierung der Ocean Hybrid Platform - SOcean. - Optimierung der eigenentwickelten Leistungselektronik, deren Zertifizierung sowie die Inbetriebnahme des Smart-Grids auf dem schwimmenden Kraftwerk. - Dauertest des schwimmenden Kraftwerks mit Durchführung von mechanischen und elektrischen Tests. Das Ziel ist der Nachweis der Langlebigkeit, Widerstandfähigkeit und dauerhaften Betriebssicherheit der Wellenkraftwerksmodule und der schwimmenden Plattform. - In Kooperation mit der Hochschule München wird ein kompakter, modularer Energiewandlers für verlustarme Stromübertragung auf Mittelstrecken für maritime Anwendungen konzipiert, entwickelt und auf dem schwimmenden Kraftwerk getestet.