Modellierung der Versorgungsaufgabe

Die Anforderungen an Verteilnetze steigen mit der Transformation des Energiesystems. Durch die Elektrifizierung des Wärme- und Verkehrssektors sowie durch die Integration von verteilter dezentraler Erzeugung steigt der Netzausbaubedarf massiv an. 

Mit unseren Werkzeugen können globale Szenarien anschlusspunktscharf auf das zu betrachtende Netzgebiet heruntergebrochen werden. Um die zukünftige Versorgungsaufgabe möglichst präzise abzuschätzen, werden die Netzstammdaten mit öffentlich verfügbaren Geoinformationen verschnitten.

Last- und Erzeugungszeitreihen werden auf Basis der lokalen Wetterbedingungen erzeugt, sodass wetterbedingte Korrelationen z.B. im Betrieb der Wärmepumpen realistisch modelliert werden. Damit werden die auf die Netzbetreibenden zukommenden Herausforderungen präzise quantifiziert. Netzausbauentscheidungen können unter Berücksichtigung von zukünftigen Betriebsführungsmöglichkeiten getroffen werden.  

Ausbauentscheidungen können dabei mithilfe des Intelligent Distribution Grid Optimization Frameworks abgeleitet werden.

Anschlusspunktscharfe Szenarien für Netzgebiete

Auf Basis von Geo- und Infrastrukturdaten werden mögliche Anschlusspunkte für Wärmepumpen, Elektrofahrzeuge, PV- und Windkraftanlagen etc. ermittelt.
© Fraunhofer ISE
Auf Basis von Geo- und Infrastrukturdaten werden mögliche Anschlusspunkte für Wärmepumpen, Elektrofahrzeuge, PV- und Windkraftanlagen etc. ermittelt.

Im Kontext politischer Zielsetzungen und der Ergebnisse von Energiesystemstudien arbeiten wir gemeinsam mit Ihnen an möglichen Transformationspfaden für Ihr Netzgebiet. Es werden komplementäre Transformationspfade ermittelt, um sowohl globalen Unsicherheiten als auch lokalen Spezifika gerecht zu werden. Schließlich werden für jeden Transformationspfad die aktuellen und zukünftigen Anschlusspunkte im Netzgebiet analysiert, um Last- und Erzeugungsprofile zu bestimmen. Diese Modellierungen dienen als Basis für grundlegende Entscheidungen zum Netzausbau.

 

Einfluss nationaler und kommunaler Energiepolitik auf die Stromnetze

Auf Basis von Geodaten werden die Auswirkungen kommunaler und nationaler Klimaziele auf die Stromnetze bestimmt.
© Fraunhofer ISE
Auf Basis von Geodaten werden die Auswirkungen kommunaler und nationaler Klimaziele auf die Stromnetze bestimmt.

Mithilfe von Geodatenanalysen werden lokale Akteure erfasst, um ihren Strom- und Wärmeverbrauch zu modellieren. Diese Daten werden dann mit Straßenverläufen kombiniert, um synthetische lokale Stromnetze zu generieren. Im nächsten Schritt wird modelliert, wie sich Verbrauch und Erzeugung infolge nationaler oder kommunaler energiepolitischer Zielsetzungen verändern. Mit diesen synthetischen Netzen lässt sich der daraus resultierende Bedarf für den Ausbau der lokalen Stromnetze analysieren. 

Ein entscheidender Vorteil dieser synthetischen Netze ist ihre sofortige Verfügbarkeit, die eine realitätsnahe Simulation ohne langwierige Datenerhebung ermöglicht.

Erstellung von Zeitreihen für ausgewählte Gebiete

Mit dem Lastprofilgenerator synPro können spezifische Last- und Erzeugungsprofile berechnet werden.
© Fraunhofer ISE
Mit dem Lastprofilgenerator synPro können spezifische Last- und Erzeugungsprofile berechnet werden.

Ist zum Beispiel in einem Neubaugebiet bekannt, dass viele Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge an das Netzangeschlossen werden kann mit synPro  das spezifische elektrische Last-, Erzeugungs- und Flexibilitätsprofile für jeden einzelnen Anschlussnehmer erstellt werden. Da der thermische Bedarf mit modelliert wird, könnte dieser für weiterführende Analysen herangezogen werden.

Ausgewählte Forschungsprojekte

 

DiGO

Distribution Grid Optimization

 

MAPSEN

Methoden und Analysen für die Auswirkung von dezentralen Prosumer- und Speichergeschäftsmodellen auf Erzeugung und Netz im deutschen Stromsystem

 

straZNP

Strategische Zielnetzplanung

 

GrECCo

Netzsensitive Koordination von Energiecommunities

 

BKM_2.0

Analyse der Peer-2-Peer Vermarktung von Strom und Entwicklung eines Bilanzkreismanagements 2.0

 

WP-QS im Bestand

Entwicklung optimierter Versorgungskonzepte und nachhaltiger Qualitätssicherungsmaßnahmen für Wärmepumpen im EFH-Bestand

Aktuelle Veröffentlichungen zum Thema »Modellierung der Versorgungsaufgabe«:

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2024 Potenziale von Stellplätzen an Wohn- und Nichtwohngebäuden zur Bereitstellung privater Ladeinfrastruktur
Kühnbach, Matthias; Plötz, Patrick; Stephan, Annegret; Kähler, Janis; Surmann, Arne; Biener, Wolfgang; John, Robert
Studie
Study
2023 A Voltage Sensitivity Based Equivalent for Active Distribution Networks Containing Grid Forming Converters
Ungerland, Jakob; Poshiya, Nikhilkumar; Biener, Wolfgang; Lens, Hendrik
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Evaluation of Dynamic Active Distribution Network Equivalents with Grid Forming Converters in the Context of System Stability Studies
Ungerland, Jakob; Biener, Wolfgang; Lens, Hendrik
Vortrag
Presentation
2022 BAT4CPP - Batteriespeicher an ehemaligen Kraftwerksstandorten
Wille-Haußmann, Bernhard; Biener, Wolfgang; Brandes, Julian; Fluri, Verena; Wittwer, Christof
Studie
Study
2022 Operating Point Dependency and Adaptation of Dynamic Active Distribution Network Equivalents
Ungerland, Jakob; Bhadani, Rachit; Biener, Wolfgang; Lens, Hendrik
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Equivalent Active Distribution Networks Considering Grid Forming Converters
Ungerland, Jacob; Poshiya, N.; Biener, Wolfgang; Lens, H.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Automatisierte Netzplanung im Praxistest
Kähler, Janis; Biener, Wolfgang; Barucki, T.; Rudolph, U.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 Benefits of multi-voltage-level grid control in future distribution grids
Biener, Wolfgang; Erge, Thomas; Kumm, Thomas; Wille-Haussmann, Bernhard
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 From residential electric load profiles to flexibility profiles
Fischer, David; Surmann, Arne; Biener, Wolfgang; Selinger-Lutz, Oliver
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Grid reduction for energy system analysis
Biener, Wolfgang; Garcia Rosas, Klaus René
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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