Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 04.2019 – 03.2022

Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Das Verbundprojekt RegEnZell hat das Ziel, einen Nachweis für den Mehrwert der Sektorenkopplung auf Verteilnetzebene zu erbringen. Als Gütemaß hierfür soll der Leistungsaustausch zweier intelligent kooperierender, multimodaler Energiezellen mit dem vorgelagerten Hochspannungsnetz dienen; dieser Leistungsaustausch soll minimiert werden. In zwei benachbarten Energiezellen wird hierzu der Betrieb von flexiblen Kopplungselementen der Verbrauchsektoren Strom, Gas und Wärme im Mittel- und Niederspannungsnetz, sowie der flexible Leistungsbezug von Industriebetrieben im Mittelspannungsnetz optimiert. Zusätzlich wird die Option des gezielten Leistungsaustauschs zwischen den beiden kooperierenden Zellen beleuchtet, um die Regionalisierung der Energieversorgung durch Nutzung lokaler Flexibilitätspotenziale benachbarter Energiezellen zu erhöhen. Hervorzuheben ist die Datenverfügbarkeit von realen Daten in diesem Projekt. Es stehen mehrere hundert Einzelmesspunkte zur erneuerbaren Stromeinspeisung, zu Betriebsparametern der Strom-, Gas- und Wärmeinfrastrukturen und zu Verbrauchern zur Verfügung. Die entwickelte Optimierungsstrategie soll zuerst in einer Co-Simulation des multimodalen Energiesystems des Modellstandortes untersucht werden. In einem zweiten Schritt soll im Realbetrieb nachgewiesen werden, dass diese Betriebsstrategie auch in der Praxis zur Entlastung der Hoch- und Höchstspannungsebenen beitragen kann.

Zwischenergebnisse:

Im ersten Projektjahr wurden durch die Projektpartner die in den multimodalen Energiezellen Alzey und Kirchheimbolanden vorhandenen Mittelspannungsnetze in matpower, Gasnetze und das in Alzey vorhandene Wärmenetz in STANET modelliert. Des Weiteren wird das Flexibilitätspotenzial der beiden Energiezellen durch eine Siedlungszellenanalyse sowie die Detektion von Industrieflexibilitätsoptionen realitätsnah abgebildet. Zusätzlich werden für die mehrstufige Optimierung noch einzelne Niederspannungsabgänge in matpower modelliert. Anhand historischer Messdaten aus dem Jahr 2018 wurden die Netzmodelle validiert.

Im Jahresmittel zeigen die gewählten Fehlermaße akzeptable Werte für Netzwerke dieser Größe. Für das gesamte Jahr beträgt der mittlere absolute prozentuale Fehler (MAPE) 9,6 % (Gas), bzw. 15,6 % (Wärme). Für das Stromnetz beträgt der MAPE bei Betrachtung aller Leistungen betragsmäßig größer als 5 % der maximalen Leistung am Übergabepunkt 8,9 %. Die gesamte Abweichung der Jahresmenge beträgt -7,2 % (Gas), -0,21 % (el. Energie) und +1,1 %(Wärme).

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsbericht wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner:
Wolfgang Köppel
Gastechnologie ∙ Gruppenleiter Systeme und Netze

Telefon+49 721 608-41223