Publikationen - Netze für Erneuerbare Energien

Jonas Constantin Quernheim,
"Potentialanalyse von Betriebsstrategien eines elektrischen Quartierspeichers für eine Klimaschutzsiedlung",
Masterarbeit TH-Köln, 4.11.2024

Die vorliegende Arbeit untersucht das Potential gemeinschaftlich genutzter Batteriespeicher (Quartierspeicher) in Klimaschutzsiedlungen zur Förderung einer dezentralen, nachhaltigen Energieversorgung. Am Fallbeispiel des Klimaquartiers "Zum Wiebusch" in Bergneustadt, Deutschland, wird analysiert, wie der vor Ort entstehende Energiebedarf durch lokal erzeugte Energie gedeckt werden kann. Das Quartier besteht aus 36 Einfamilienhäusern mit dezentralen Wärmepumpen, PV-Anlagen und jeweils einer Wallbox.
Die Analyse erfolgt unter Berücksichtigung wirtschaftlich tragfähiger Betriebsstrategien und wird vergleichend für ein eigenverbrauchsoptimiertes System und ein linear optimiertes System mit verschiedenen Betriebsstrategien dargestellt. Dazu wird ein Simulationsmodell entwickelt, das die Lasten und Erzeugungsanlagen des Quartiers modelliert und das Energiesystem unter Berücksichtigung eines zentralen Speichersystems abbildet.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Autarkiegrad und die Eigenverbrauchsquote des untersuchten Fallbeispiels signifikant erhöht werden können. Die Wirtschaftlichkeit des Systems hängt maßgeblich von den Finanzierungsmodellen und den verwendeten Komponenten ab. Veränderte Wetter- und Verbrauchsmuster wirken sich deutlich auf das Energiesystem aus. Die Systemkosten können durch die finanzielle Optimierung reduziert werden. Das Potential des Speichers ist insbesondere zur Lastspitzenkappung groß. Die Lastverschiebung kann in den Wintermonaten zu einer Kostenreduktion beitragen, wenn der Speicher ans öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. Das Potential des Arbitrage-Tradings erweist sich als stark abhängig von den anfallenden Entgelten und den Preisschwankungen, kann jedoch mit der untersuchten Methode zu deutlichen Mehreinnahmen führen. Die Teilnahme am Primärregelmarkt erweist sich als wirtschaftlich und kann dazu beitragen, die Systemkosten im Quartier zu reduzieren.

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Thema

> Förderprojekt "Quartierspeicher für eine Klimaschutzsiedlung"

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