SmartEnergy: Integration erneuerbarer Energien in die Elektrizitätsversorgung

 

Fossile Energieträger wie Stein- oder Braunkohle sind nicht unbegrenzt verfügbar. Atomkraftwerke produzieren radioaktiven Abfall, dessen Endlagerung umstritten und ungeklärt ist. Eine umweltfreundliche, klimaschonende und dauerhafte Stromversorgung ist nur durch erneuerbare Energien möglich. Windkraft-, Solar oder Photovoltaikanlagen sind allerdings wetterabhängig. Ihre Integration in die Stromversorgung stellt eine Herausforderung für die Energiebranche dar, weil Strom nur schwer speicherbar ist und so immer sofort verbraucht werden muss. Vor diesem Hintergrund erforschen wir innovative Möglichkeiten zum wirtschaftlichen Ausgleich von Angebot und Nachfrage. 

 

Management von Stromspeichern

Fossile Energieträger wie Stein- oder Braunkohle sind nicht unbegrenzt verfügbar. Atomkraftwerke produzieren radioaktiven Abfall, dessen Endlagerung umstritten und ungeklärt ist. Eine umweltfreundliche, klimaschonende und dauerhafte Stromversorgung ist nur durch erneuerbare Energien möglich. Windkraft-, Solar oder Photovoltaikanlagen sind allerdings wetterabhängig. Ihre Integration in die Stromversorgung stellt eine Herausforderung für die Energiebranche dar, weil Strom nur schwer speicherbar ist und so immer sofort verbraucht werden muss. Dies spiegelt sich auch in der Struktur der Elektrizitätsmärkte wieder: Meist müssen Kraftwerksbetreiber sich im Voraus auf eine zu liefernde Strommenge festlegen. Kann diese etwa von einem Windkraftbetreiber bei Flaute nicht eingehalten werden, drohen Strafzahlungen. Während erneuerbare Energien in der Vergangenheit – beispielsweise durch feste Einspeisevergütungen – meist vom Markt abgeschirmt wurden, sollen sie zunehmend in diesen integriert werden, um den notwendigen Ausgleich von Angebot und Nachfrage auch beim weiteren Zubau erneuerbarer Erzeugung zu gewährleisten.

Vor diesem Hintergrund wird am Lehrstuhl erforscht, wie Energiespeicher zur Marktintegration erneuerbarer Energien beitragen können. Hierzu wird zunächst ihr operativer Einsatz im Zusammenspiel mit Erzeugung und Vermarktung mit Hilfe innovativer Verfahren des Approximate Dynamic Programming (ADP) optimiert. Auf dieser Basis können dann verschiedene Speichertechnologien mit ihren jeweiligen Charakteristika evaluiert werden.

Bei der Bearbeitung des Themas kooperieren wir mit der BMBF-Nachwuchsgruppe ENREKON an der Universität Augsburg.

Lesen Sie hierzu auch das Interview mit forschung-energiespeicher.info.

Literatur

  • Berger, M.; C. Matt, J. Gönsch, T. Hess: Is the Time Ripe? How the Value of Waiting and Incentives Affect Users’ Switching Behaviors for Smart Home Devices. In: Schmalenbach Business Review, Jg. 71 (2019) Nr. 2, S. 91-123. doi:10.1007/s41464-018-0055-1 Details
  • Finnah, B. und J. Gönsch: Backwards Approximate Dynamic Programming for Wind Power Plants with Hybrid Energy Storage Systems. Arbeitspapier, 2018.
  • Gönsch, J. und M. Hassler: Sell or Store? — An ADP Approach to Marketing Renewable Energy. In: OR Spectrum, Jg. 38 (2016), S. 633-660.
  • Hassler, M.; J. Gönsch und S. Krohns: Optimierte Vermarktung von Energie aus stochastischen erneuerbaren Quellen – Be- oder Entlastung des Netzes?. In: Tagungsband Wissenschaftsdialog. Bundesnetzagentur, 2014, S. 129-145.