Simulation und Optimierung verschiedener Komponenten eines virtuellen Kraftwerks

Im Rahmen einer Diplomarbeit in Kooperation mit dem Energieversorger LichtBlick und dem Institut für Thermofluiddynamik, Technische Thermodynamik der Technischen Universität Hamburg- Harburg konnten die Synergieeffekte einer zentralen Ansteuerung von Blockheizkraftwerken (BHKW) im Rahmen einer Simulation analysiert und bewertet werden. Dieser Artikel zeigt einen Auszug aus der Forschungsarbeit.

Der Energiebedarf steigt weltweit kontinuierlich an, wobei die verfügbaren fossilen Energieressourcen schwinden. Gleichzeitig nehmen die luft- und klimabelastenden Emissionen zu, sodass nachhaltige Alternativen zur Energiebereitstellung zunehmend wichtiger werden. Eine entscheidende Rolle spielen dabei neben dem Ausbau regenerativer Energien die Steigerung der Energieeffizienz sowie eine intelligente Nutzung der Stromnetze. Eine mögliche Option, dieses zu erreichen, ist die dezentrale Stromerzeugung in Ein- und Mehrfamilienhäusern durch den Einsatz von Geräten, die nach dem Prinzip der Kraft- Wärme-Kopplung (KWK) arbeiten. Sie übernehmen neben der Stromproduktion auch die Funktion einer Heizung für die Wärmebereitstellung. Dadurch erreichen diese Geräte eine deutlich höhere Energieausnutzung und somit einen niedrigeren CO2-Ausstoß als bei der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme.
Aufbauend auf einer Technologieanalyse der am Markt verfügbaren BHKW liegt der Kern der Arbeit in einer dynamischen Simulation mit dem Programm Modelica/Dymola. Die simulierten Modelle entsprechen dabei einem Mehrfamilienhaus (MFH) mit 65.000 kWh Wärmebedarf pro Jahr in Verbindung mit einem KWK-System, bestehend aus BHKW, Pufferspeicher, Warmwasserspeicher und gegebenenfalls einem Heizkessel. Für das Referenzmehrfamilienhaus werden exemplarisch Auslegungskriterien in Abhängigkeit vom Vergütungsmodell definiert und die Einflüsse unterschiedlicher Dimensionen von Pufferspeicher und BHKW-Leistung auf das KWK-System untersucht.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 06 - 2011 (Juni 2011)
Seiten: 5
Preis inkl. MwSt.: € 4,00
Autor: Dipl.-Ing. Stefan Storace

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