Optimierung integrierter niederkalorischer bidirektionaler thermischer und elektrischer Netze - IntElHeat

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Hamacher, seit 1/2024
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe ; Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450821044

Das Konzept der Sektorkopplung verschiedener Energiesektoren wie Elektrizität, Wärme/Kälte, Gas und Transport hat in den letzten Jahren in der energiewissenschaftlichen Gemeinschaft große Aufmerksamkeit erregt. Das besondere Interesse liegt in der Integration von Heiz- und Stromsystemen, da diese den größten Anteil am Gesamtenergieverbrauch ausmachen.Dieses Projekt befasst sich mit der Bestimmung des optimalen Betriebs eines integrierten Systems zur Versorgung mit Strom und Wärme/Kälte aus einem niederkalorischen Wärme- und Kältenetz (LTDHC) Zusätzlich zu den traditionellen Dispatching-Formulierungen zielt das Projekt auf die Analyse und Optimierung des elektrischen und LTDHC-Netzbetriebs ab, die in der Literatur oft vernachlässigt werden. Um diese Ziele zu erreichen, wird das Projekt einen umfassenden Modellierungsansatz entwickeln, der sich für echtzeitnahe Berechnungen auf der Grundlage der Modellierungssprache Modelica eignet. Ausgehend von diesem Modell wird ein optimaler Betriebspunkt des integrierten Systems bestimmt, indem ein Optimierungsproblem nahezu in Echtzeit gelöst und die Sollwerte der verfügbaren Regler angepasst werden. Im Rahmen des Projekts wird eine Regelungssoftware mit der Bezeichnung "Integrated Optimal Operation Software - iO2S" entwickelt. Die Software und der Optimierungsansatz werden in der Laborumgebung mit Power Hardware-In-The-Loop (PHIL) Experimenten validiert. Die Experimente werden im Mikrogridlabor des Zentrums für Gekoppelte Intelligente Energiesysteme (CoSES) der TUM durchgeführt. Das Projekt zielt außerdem darauf ab, die Frage nach der wirtschaftlichen Durchführbarkeit solcher Regelsysteme und den potenziellen Einsparungen durch ihre praktische Umsetzung zu beantworten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1984: Hybride und multimodale Energiesysteme: Systemtheoretische Methoden für die Transformation und den Betrieb komplexer Netze
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Vedran Peric, Ph.D., bis 1/2024