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Betriebsstrategien für Biogasanlagen zur deterministischen Stromerzeugung im Verteilnetz

Katharina Bär, TH Ingolstadt

Katharina Bär

M.SC. Applied Research in Energineering Science

 

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner, TH Ingolstadt

Prof. Dr.-Ing. Christoph Hackl, Technische Universität München

 

Betriebsstrategien für Biogasanlagen zur deterministischen Stromerzeugung im Verteilnetz

Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, lokaler Netzüberlastung entgegenzuwirken, indem ein Steuerungssystem für variable erneuerbare Energieerzeuger und regelbare Biogasanlagen (BGA) an einem Verteilnetzstrang entwickelt wird. Dazu wird ein Optimierungsalgorithmus, welcher den Umsatz des Biogasanlagenbetreibers maximiert. Dies wird mittels einer Betriebsweise der Blockheizkraftwerke, welche gleichzeitige die Preise der Day-Ahead-Auktion der EPEX SPOT SE und die lokale Netzsituation mitberücksichtigt, realisiert. Um die Gesamteffizienz von Biogasanlagen zu erhöhen, konzentriert sich die Optimierungsstrategie parallel auf die Aspekte des Stromnetzes und eines angeschlossenen Wärmenetzes. Einflussparameter sind unter anderem die physikalische / technologische Einschränkungen der Biogas- und Photovoltaikanlage (PV-Anlage) wie die Kapazität und Verfügbarkeit der Systemkomponenten, Prozessdynamik des Gasmotors und Generators und das begrenzte Gasspeichervolumen der Biogasanlage. Hierzu werden unter anderem laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren und PV-Stromeinspeiseprofile realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen in den Steuerungsablauf integriert (Abbildung 1). Darüber hinaus wird ein wissenschaftliches Monitoring zur Validierung des Steuerungssystems an einer kommerziell betriebenen Biogasanlage und einer Photovoltaikanlage sowie deren Netzverknüpfungspunkt (NVP) durchgeführt.

Abbildung 1 Verteilnetzoptimierte Kombination von Biogas und Photovoltaikanlage (Institut für neue Energiesysteme)