Analyse unterschiedlicher erneuerbarer Anlagenportfolios für den Betrieb als virtuelles Kraftwerk

Der starke Ausbau dezentraler Erzeugungsanlagen in Deutschland stellt die Verteilungsnetze vor neue Herausforderungen. Durch die volatile Einspeisung der zum Großteil wetterabhängigen Erzeugungsanlagen, kommt es im Netzbetrieb zunehmend zu Netzengpässen. Darüber hinaus sind die Kosten der EEG-Einspeisevergütung in Form der EEG-Umlage in den letzten Jahren stark gestiegen. Die selbstständige Vermarktung regenerativer Erzeugungsanlagen durch die Anlagenbetreiber ist daher schon heute politisch gefördert und wird in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Es werden daher zukunftsfähige Konzepte für die Integration erneuerbarer Energien benötigt, die sowohl die technische Seite der Netzintegration als auch die wirtschaftliche Vermarktung der Erzeugungsanlagen berücksichtigen.

Das virtuelle Kraftwerk stellt ein solches Konzept dar. Ein Spezialfall des virtuellen Kraftwerks ist das topologische Kraftwerk, wobei Erzeuger und Verbraucher regional in einem Netzabschnitt zusammengefasst werden. Der Anlagenverbund kann Aufgaben konventioneller Kraftwerke übernehmen und z.B. zur Systemstabilität beitragen. Durch die Bündelung können zusätzlich die Mindestvoraussetzungen der Strommärkte erfüllt werden, wodurch in der Vermarktung zusätzliche Optionen wie z.B. die Teilnahme an Regelleistungsmärkten verfügbar sind.

In dieser Arbeit sollen mögliche Anlagenportfolios unter Berücksichtigung verschiedener Optionen (Erneuerbare Erzeugung, Speicher, flexible Lasten) im Hinblick auf Vor- und Nachteile im Betrieb als topologisches Kraftwerk untersucht werden. Ein bestehendes Simulationsmodell für virtuelle Kraftwerke wird dazu um die Möglichkeit erweitert unterschiedliche Portfolios zu untersuchen. Anschließend werden anhand des Modells verschiedene Betriebsstrategien (sowohl Netz- als auch Marktorientiert) analysiert.  

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M.Sc. Nicolas Thie
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