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Strombedarfsorientierter Betrieb einer KWK-Anlage als Webservice - Steuerung einer realen Anlage

  • Infolge der zunehmenden Elektrifizierung des gesamten Energiesystems u.a. durch den Einsatz elektrischer Wärmepumpen und die Elektromobilität kommt der Deckung der elektrischen Residuallast eine immer wichtigere Bedeutung zu, um auch zukünftig eine verlässliche und sichere Stromversorgung aufrechtzuerhalten. An dieser Stelle können KWK-Anlagen einen wichtigen Beitrag leisten, da sie dezentral einsetzbar sind und eine hohe Flexibilität sowie eine bessere Effizienz im Vergleich zur konventionellen Stromerzeugung besitzen. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass KWK-Anlagen nicht mehr klassisch wärmegeführt, sondern am Strombedarf orientiert betrieben werden. An der Hochschule Reutlingen ist zu diesem Zweck ein entsprechender strombedarfsorientierter Steuerungsalgorithmus entwickelt worden, der bereits verschiedentlich an Labor- und Feldtestanlagen erprobt sowie in der Literatur vorgestellt wurde. Dieser Algorithmus ist mittlerweile als Webservice im Einsatz und steuert eine KWK-Anlage im Realbetrieb. Konkret werden damit die Betriebszeiten des KWK-Gerätes anhand einer Prognose des Börsenstrompreises in die Phasen der höchsten Preise verlagert. Damit ist implizit das Ziel der Residuallastdeckung erfüllt, denn zu Zeiten geringer PV- und Windstromerzeugung treten die maximalen Strompreise auf. In Folge der erreichten hohen Fahrplantreue kann auf diese Weise zudem die Stromerzeugung der KWK-Anlage sehr genau vorhergesagt und an den Netzbetreiber z.B. im Rahmen von Redispatch 2.0 gemeldet werden, was zur weiteren Absicherung des Stromsystems dienlich ist. In dem Beitrag werden die Ansteuerung der KWK-Anlage und die Ergebnisse aus dem praktischen Betrieb vorgestellt. Dazu wird zunächst nochmals die zugrunde liegende Algorithmik erläutert. Darauf aufbauend kommen die webbasierte Umsetzung der Steuerung, der Aufbau der KWK-Anlage sowie die Schnittstellen zum Datenaustausch zur Sprache. Im Ergebnisteil wird der tatsächliche Anlagenbetrieb mit dem berechneten Fahrplan und mit dem Strompreissignal verglichen, um sowohl die hohe Fahrplantreue als auch die am Strompreis orientierte Fahrweise der KWK-Anlage zu verdeutlichen und zu belegen.

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Metadaten
URN:urn:nbn:de:bsz:rt2-opus4-49411
URL:https://www.tugraz.at/events/eninnov2024/nachlese/download-beitraege/stream-e#c590859
Erschienen in:EnInnov 2024 : 18. Symposium Energieinnovation, 14.-16. Februar 2024, Graz, Österreich, proceedings
Publisher:Technische Universität Graz
Place of publication:Graz
Document Type:Conference proceeding
Language:German
Publication year:2024
Tag:Kraft-Wärme-Kopplung (KWK); Redispatch 2.0; Residuallastdeckung; Webservice; strombedarfsorientiert
Page Number:12
First Page:1
Last Page:12
DDC classes:620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Open access?:Ja
Licence (German):License Logo  Open Access