Simulations-Tools und KI-Methoden zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen, Teilvorhaben: Deterministische Simulationswerkzeuge

Description: Von großer Bedeutung wird künftig die zunehmende Dezentralisierung der Netze sein. Aufgrund der angestrebten Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung (nach Paris-Abkommen bis 2035!) werden die großen Kraftwerke zunehmend durch kleinere, dezentral verteilte Kraftwerke und Einspeiser ersetzt werden. Auch die Gestehungskosten der einzelnen Wärmeerzeuger wird künftig deutlich stärker variieren. Es besteht daher Bedarf, dass der Einsatz dieser dezentralen Kraftwerke künftig dynamisch optimiert werden muss. Dazu muss neben genauen Lastprognosen und den zeitvariablen Kosten der Energieträger auch das hydraulische Verhalten des Netzes in Echtzeit berücksichtigt werden. Die übergeordneten Projektziel bestehen darin, den Einsatz regenerativer Energien in der Fernwärme zu erhöhen sowie den Betrieb der FW-Netze effizienter zu gestalten. Das vorgeschlagene Projekt verfolgt folgende vier Teil-Ziele, welche in enger Kooperation mit drei Fernwärmenetz-Betreibern untersucht werden: 1. Systematik zum effizienten Aufsetzen und Pflegen von datengetriebenen und thermo-hydraulischen Simulationsmodellen 2. Methoden und Tools zur Auswahl und Platzierung von neuen Sensoren 3. Untersuchung möglicher Optimierungspotentiale im Fernwärmenetzbetrieb 4. Methoden und Tools zur dynamischen Einsatzplanung bei dezentralen Kraftwerken und dynamischen Gestehungskosten. Die Schwerpunkte der Arbeiten von 3S Consult liegen in der Weiterentwicklung bestehender physikalisch-deterministischer Simulationswerkzeuge und deren Integration in einen Hybridsimulator mit den KI-Methoden des Projektpartners KT-Elektronik. Im Rahmen von Use Case Studien wird 3S Consult thermo-hydraulische Modelle der assoziierten Partner erstellen oder bestehende Modelle aktualisieren und an die Projektanforderungen anpassen. Auf Basis dieser Modelle wird die Leistungsfähigkeit der neu entwickelten Softwarebausteine evaluiert.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Fernwärme ? Sensor ? Solarthermisches Kraftwerk ? Energieträger ? Erneuerbare Energie ? Wärmeerzeugung ? Dekarbonisierung ? Übereinkommen von Paris ? Produktionskosten ? Simulationsmodell ? Studie ? Klassifikation ?

Region: Lower Saxony

Bounding boxes: 9.16667° .. 9.16667° x 52.83333° .. 52.83333°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• 3S Consult GmbH (Projektverantwortung)
• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-06-01 - 2027-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Deterministic simulation tools
  Description: The increasing decentralization of the grids will be of great importance in the future. Due to the targeted decarbonization of heat generation (according to the Paris Agreement by 2035!), the large power plants will increasingly be replaced by smaller, decentrally distributed power plants and feeders. The prime costs of the individual heat generators will also vary significantly more in the future. There is therefore a need to dynamically optimize the use of these decentralized power plants in the future. To this end, in addition to accurate load forecasts and the time-variable costs of the energy sources, the hydraulic behavior of the network must also be taken into account in real time. The overall project objectives are to increase the use of renewable energy in district heating as well as to make the operation of FW networks more efficient. The proposed project pursues the following four sub-objectives, which will be investigated in close cooperation with three district heating network operators: 1. systematics for the efficient set-up and maintenance of data-driven and thermo-hydraulic simulation models 2. methods and tools for the selection and placement of new sensors 3. investigation of possible optimization potentials in district heating network operation 4. methods and tools for dynamic deployment planning for decentralized power plants and dynamic generation costs. The focus of 3S Consult's work is on the further development of existing physical deterministic simulation tools and their integration into a hybrid simulator with the AI methods of the project partner KT-Elektronik. In the context of use case studies, 3S Consult will create thermo-hydraulic models of the associated partners or update existing models and adapt them to the project requirements. Based on these models, the performance of the newly developed software modules will be evaluated. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1128045

Status

Aktiv

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