OPT-POLYGRID – Optimierung von Mehrsparten-Energienetzen

OPT-POLYGRID wird eine technische Sondierung für die Optimierung von Mehrsparten-Energienetzen (Poly-Grids), mit verschiedenen Formen von Energie wie Wärme, Strom, Gas durchführen. Zunächst soll die Optimierung von Wärme / Strom aus KWK-Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern völlig unterschiedlicher Charakteristik und einer Vielzahl von divergenten Verbrauchern auf Basis erneuerbarer Energieträger untersucht werden. In weiterer Folge sollen auch Bio-Gas-und Bio-Kraftstoffe in Betracht gezogen werden. Auf der Grundlage der bestehenden Daten-Modelle (statisch und dynamisch) wird OPT-POLYGRID ein solches System mit den Modulen Prognose, Simulation und Optimierung sondieren, um Lasten zu bestimmen, die Berechnung der Netto-Bedingungen durchführen und die Einspeisefahrpläne optimieren. PROGNOSE: Um dieses Ziel zu erreichen, wird OPT-POLYGRID das Verhalten der Verbraucher durch den Einsatz von Kurzfrist-Prognose-Modellen ermitteln. SIMULATION: Mit den etablierten Modellen werden die Eigenschaften der betrachteten Netze (z.B. Wärme, Gas) mittels Simulation analysiert um Randbedingungen für die Optimierung abzuleiten. OPTIMIERUNG: Die Optimierung nutzt die – in der Simulation gewonnenen – Randbedingungen und berechnet die Einspeisefahrpläne für die Einspeisepunkte um den Einsatz der erneuerbaren Energien zu maximieren und jenen der fossilen Energieträger zu minimieren. Die Optimierung erhöht die Netzqualität von komplexen Mehrsparten-Energienetzen und führt zur Verbesserung der Energieeffizienz des gesamten Systems, indem es den optimalen Betrieb führt. OPT-POLYGRID führt eine Machbarkeitsstudie zur Untersuchung der Optimierungspotenziale, des wirtschaftlichen Nutzens und der IKT-Infrastruktur für die Anlage Güssing durch. Bei erfolgreicher Sondierung ist ein anschließendes Demonstrationssystem für die Optimierung von Mehrsparten-Energienetzen geplant. KWK-Anlagen, wie sie in Güssing vorhanden sind, zeigen folgende besondere Eigenschaften: Durch die teilweise träge Regelcharakteristik der biomassebefeuerten Wärmeerzeuger wird bei stark schwankendem Wärmebedarf ein instabiler Netzzustand verursacht. Dies kann nur verbessert wer-den, wenn es gelingt frühzeitig auf Netzschwankungen zu reagieren. Dazu ist es notwendig auch das dynamische Verhalten relevanter Wärmeverbraucher zu kennen. Im Rahmen des Projektes sollen daher relevante Verbraucher (Holztrockenkammern, Klebepressen, öffentliche Gebäude, Absorpti-onskältemaschine) hinsichtlich ihres dynamischen Verhaltens (in Abhängigkeit relevanter Randbe-dingungen wie z.B.: Außenluftzustand, Prozessfortschritt, Jahreszeit, Tagszeit, …) analysiert werden und daraus standardisierte Abbildungsmodelle entwickelt werden. Aus diesen sollen für typische Verbraucher geeignete kurzfristige Wärmebedarfsprognosemodelle entwickelt werden. Falls die technischen Ansätze auf ein komplexes Fernwärmesystem bzw. sogar auf ein Mehrsparten-Netz anwendbar sind, erwarten wir ein System, das auf Basis des aktuellen bzw. kurzfristig zu erwartenden Wärmebedarfes die Wärmeproduktion der unterschiedlichen am Netz befindlichen (Wärme-)Erzeugungsanlagen managen kann. Dabei sollen auch die jeweiligen Charakteristika der (Wärme-)Erzeuger (z.B. Teillastfähigkeit, Reaktionszeit, Effizienz usw.) berücksichtigt werden können.