Das Projekt "Netzstabilität durch Momentanreserve in stromrichterdominierten Netzen (Umbruch zwischen stromrichter- und generatorbasiertem Energiesystem), Teilvorhaben: Ertüchtigung von Batteriespeichern und PV-Speicher-Kombikraftwerken mittels virtueller Synchronmaschinen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Belectric GmbH, Zweigstelle Dresden.
Das Projekt "Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse^Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse^Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse, Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: GP JOULE GmbH.
Das Projekt "H2020-EU.3.3. - Societal Challenges - Secure, clean and efficient energy - (H2020-EU.3.3. - Gesellschaftliche Herausforderungen - Sichere, saubere und effiziente Energieversorgung), Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V..To reach the goals of improving the efficiency of CHP systems while simultaneously widening the biomass feedstock base as well as increasing operational flexibility, the project aims to develop a full scale technology demonstrator of a hybrid power plant using biogas as main fuel in lab environment. A combined hybrid heat and power plant combines a micro gas turbine (MGT) and a solid oxide fuel cell (SOFC). The focus of the technology demonstration plant is to prove the functional capability of the plant concept, followed by detailed characterization and optimization of the integration of both subsystems. The main objective is to move the technology beyond the state of the art to TRL 4. Electrical efficiencies of more than 60% and total thermal efficiencies of more than 90% are intended to reach at base load conditions. An operational flexibility ranging from 25% to 100% electric power should be achieved. The emission levels should not exceed 10 ppm NOx and 20 ppm CO (at 15% vol. residual oxygen). The system should allow the use of biogas with methane contents varying from 40-75%, thus covering the biogas qualities from the fermentation of the entire biomass feedstock range. To achieve the objectives the subsystems MGT and SOFC including their subcomponents have to be adjusted and optimized by a multidisciplinary design approach using numerical and experimental measures to ensure a proper balance of plant. In addition an integrated control system has to be developed and implemented to achieve a reliable operation of the coupled subsystems. A detailed analysis of different European markets, economic and technical constraints in terms of biogas production potentials will clarify the regional suitable sizes and attractive performance conditions of the power plant system. To identify cost reduction potentials a thermo-economic analysis will be performed. Here, an internal rate of return (IRR) of the system of higher than 15% should be achieved over a 20 years.
Das Projekt "VORKAST - Optimierung der Auslegung und Betriebsführung von Kombikraftwerken und Speichertechnologien mittels Kürzestfristvorhersagen der Wind- und PV-Leistung, Teilvorhaben: Prognosen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg.Kürzestfirstvorhersagen der Wind- und PV-Leistung sind wichtige Parameter für die optimale Betriebsführung von Kombikraftwerken (KB). Im Rahmen dieses Vorhabens sollen die notwendigen Kürzestfirstvorhersagen (Wind und PV) für den Zeitbereich 0-60 Minuten mit hoher zeitlicher Auslösung entwickelt werden. Die Kürzestfirstprognosen zusammen mit aus Wettervorhersagen stammenden, langfristigeren Prognosen der Wind- und PV-Einspeisung sowie der Last dienen dann u.a. als Eingangsparameter für das am ZSW vorhandene Modell P2IONEER für eine optimierte Auslegung und Betriebsführung von KB. Nach Entwicklung und Erprobung der neuen Verfahren wird ein mehrmonatiger Onlinetest mit realen Wind- und PV-Anlagen in einem Testgebiet durchgeführt in den auch Anlagenbetreiber und regionale Energieversorger eingebunden werden. Ein Abschlussworkshop mit allen Beteiligten und Interessenten findet am Ende des Vorhabens statt. Für die Windleistungsvorhersagen wird ein Long-Range-Lidar mit einer Reichweite von bis zu 10 km eingesetzt und erprobt. Vorhersagen der Windleistung über den Zeithorizont der Lidarmessungen hinaus werden mit Maschinellen Lernverfahren (ML) erstellt und anhand unabhängiger Daten validiert. Für den Onlinetestbetrieb wird das Lidargerät auf der Gondel einer Windkraftanlage montiert, um für die Onlinevorhersagen Messdaten zu liefern. Für die Einstrahlungs- und PV-Leistungsprognosen wird eine neue Wolkenkamera mit Fischaugenoptik eingesetzt. Die Daten der Wolkenkamera werden mit viertelstündlichen Satellitendaten verschnitten. Zusammen mit Daten von Wettermodellen werden mit ML-Verfahren Kürzestfristprognosen der solaren Einstrahlung und PV-Einspeisung generiert. Für den Onlinetest wird die Wolkenkamera in der Nähe einer PV-Anlage betrieben. Die Prognosen (Wind, PV) dienen als Eingangsparameter für die optimale Regelung und Steuerung von verteilten Kombikraftwerken, die über Strom- und Gasnetz verbunden sind.
Das Projekt "VORKAST - Optimierung der Auslegung und Betriebsführung von Kombikraftwerken und Speichertechnologien mittels Kürzestfristvorhersagen der Wind- und PV-Leistung, Teilvorhaben: Lidar" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Flugzeugbau (IFB), Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie.Kürzestfristvorhersagen der Wind- und Photovoltaik(PV)-Leistung sind wichtige Parameter für die optimale Betriebsführung von Kombikraftwerken (KB). Im Rahmen des Vorhabens sollen die notwendigen Kürzestfristvorhersagen für den Zeitbereich von 0 bis 60 Minuten mit hoher zeitlicher Auslösung entwickelt werden. Nach Entwicklung und Erprobung der neuen Verfahren wird ein mehrmonatiger Onlinetest mit realen Wind- und PV-Anlagen in einem Testgebiet durchgeführt, in dem Anlagenbetreiber und regionale Energieversorger eingebunden sind. Für die Windleistungsvorhersagen wird ein Long-Range-LiDAR (Light-Detection-and-Ranging) mit einer Reichweite von bis zu 10 Kilometern eingesetzt und erprobt. Windleistungs-Vorhersagen über den Zeithorizont hinaus werden mit Maschinellen-Lernen-Verfahren erstellt.
Das Projekt "Gekoppelte Optimierung von Flexibilitäten in Energieerzeugung sowie Verbrauch unter Berücksichtigung der Auskopplung in andere Märkte (Wärme), Teilvorhaben: Analyse der regulatorischen und strommarktrelevanten Rahmenbedingungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung.
Das Projekt "Befähigung von PV-Kraftwerken zur Übernahme einer ganzheitlichen Energieversorgung in Kombination mit fossilen Erzeugern und Speichern, Teilvorhaben: Zentralwechselrichter mit erweiterter Funktionalität" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: GE Energy Power Conversion GmbH.Das Ziel des Verbundprojektes ist die Erweiterung der Fähigkeiten von PV-Kraftwerken. Diese müssen zukünftig mit anderen Erzeugerarten kombinierbar sein und als solche Hybridkraftwerke zur Verfügung stehen. Zusätzlich müssen Technologien entwickelt werden, die die Spezifika der internationalen Märkte stärker berücksichtigen. Das bedeutet neben einer ganzheitlichen Kostenoptimierung der Kraftwerke auch die Fähigkeit von PV-Kraftwerken, notwendige Netzdienstleistungen bereitstellen zu können. Diese Anforderungen reichen vom teilweisen Substitutionsbetrieb konventioneller Erzeugeranlagen mit entsprechenden Anforderungen an die Regelfähigkeit bis hin zur kompletten Übernahme der Netzführung mit erneuerbaren Energien in lokalen Netzen und damit der alleinigen Versorgung ganzer Städte oder Regionen. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten der GE Energy Power Conversion besteht deshalb in der Entwicklung und Erprobung einer ganzen Reihe von Funktionen für Zentralwechselrichter. Dieser soll befähigt werden, die erweiterten Anforderungen bezüglich der Netzbildung in Insel- und schwachen Netzen, des Substitutionsbetriebes für konventionelle Erzeuger sowie die Integration von Batteriespeichern zu erfüllen. Mit dieser Entwicklung soll der Grundstein für eine nächste Generation von PV-Wechselrichtern gelegt werden. Im Detail umfasst das Teilvorhaben die Entwicklung von aktiven Netzregelungsfunktionen als Einzelwechselrichter oder im Verbund mit mehreren Solarumrichtern, die Entwicklung von Konzepten zum Umgang mit Netzfehlern und Schieflasten, die Entwicklung eines Netzschutzkonzeptes und die Entwicklung der Schwarzstartfähigkeit von Wechselrichtern. Zusätzlich wird der nahtlose Übergang zwischen den einzelnen Erzeugungsquellen, ins besondere das Zusammenspiel zwischen PV, Batterie und Wechselrichter adressiert.
Das Projekt "Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse, Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: NORTH-TEC Maschinenbau GmbH.Das Vorhaben ist ein Teil des Gesamtvorhabens 'Entwicklung, Aufbau und dynamischer Betrieb eines PEM-Druckelektrolyseurs der Megawattklasse'. Primäres Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Umsetzung der Anlagenkomponenten des zu entwickelnden Elektrolyseurs aufgrund der Anforderungen des Elektrolysestacks. Darüber hinaus soll ein technisches Anlagenkonzept für ein Kombikraftwerk, bei dem Wasserstoff vorwiegend aus erneuerbaren Stromquellen über den Elektrolyseur erzeugt, in einem Drucktank gasförmig gespeichert und über ein bestehendes Biogas-BHKW durch Beimischung zum Biogas zeitlich versetzt wieder verstromt wird, entwickelt werden. Vom Vorhabenpartner H-TEC wird in enger Zusammenarbeit mit North-Tec anhand der Anforderungen des Elektrolysestacks das Anlagenkonzept für den Elektrolyseur entwickelt. Anhand des Anlagenkonzepts werden dann durch North-Tec die einzelnen Peripheriekomponenten des Elektrolyseurs entwickelt und aufgebaut. Anhand der Anforderungen des Elektrolyseurs und der Anforderungen anhand des Betriebskonzepts (GP JOULE) wird durch North-Tec das Kombikraftwerk bestehend aus den zentralen Einheiten Elektrolyseur und Biogas-Anlage entwickelt und aufgebaut werden.
Das Projekt "Systemvergleich von solarthermischen und photovoltaischen Kraftwerken für die Versorgungssicherheit, Teilvorhaben: EPC (Engineering, Procurement and Construction) Perspektiven für CSP vs. PV" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: M+W Germany GmbH, Global Technology Services.Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist ein systemtechnischer, wirtschaftlicher und ökologischer Vergleich von CSP und PV Kombi-Kraftwerken (inkl. Batteriespeicher & fossiler Backup) sowie dessen Kombinationen im Kraftwerksmaßstab. Ergebnis des Projektes sind systemtechnische und wirtschaftliche Ergebnisse und Vergleiche sowie Konzepte wie man aus Sonnenenergie über solarthermische Kraftwerke und/ oder PV Kombi-Kraftwerke kostengünstigen und jederzeit verfügbaren, planbaren Strom erzeugen kann (grundlastfähige Solarkraftwerke). Ausgehend vom Stand der Technik erarbeiten alle Partner gemeinsam die Anforderungen und Spezifikationen (AP1). In AP2 werden die einzelnen Kraftwerks-Untersysteme ausgelegt, optimiert und modelliert. Darauf aufbauend werden in AP3 die Konzepte für die Gesamtsysteme für a) solarthermische Kraftwerke (inkl. thermischer Speicher & fossiler Zufeuerung), b) PV Kombi-Kraftwerke (inkl. Batteriespeicher & fossiler Backup) und c) CSP-PV Kombi-Kraftwerke definiert und in einer gemeinsamen Simulationsumgebung modelliert, Jahresertragsberechnungen durchgeführt und das Betriebsverhalten ausgewertet. Anschließend folgt eine wirtschaftliche und ökologische Analyse. In AP 4 wird eine länderspezifische Analyse einer Vollversorgung anhand eines Beispiellandes im Energiesystemmodell REMix durchgeführt. In AP5 werden die Marktpotenziale von PV Kombi-Kraftwerken und CSP Kraftwerken bzw. deren Kombinationen abgeschätzt.
Das Projekt "Systemvergleich von solarthermischen und photovoltaischen Kraftwerken für die Versorgungssicherheit, Teilvorhaben: Systemanalyse und Simulation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung (SF), Standort Stuttgart.Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist ein systemtechnischer, wirtschaftlicher und ökologischer Vergleich von CSP und PV Kombi-Kraftwerken (inkl. Batteriespeicher & fossiler Backup) sowie dessen Kombinationen im Kraftwerksmaßstab. Ergebnis des Projektes sind systemtechnische und wirtschaftliche Ergebnisse und Vergleiche sowie Konzepte wie man aus Sonnenenergie über solarthermische Kraftwerke und/ oder PV Kombi-Kraftwerke kostengünstigen und jederzeit verfügbaren, planbaren Strom erzeugen kann (grundlastfähige Solarkraftwerke). Ausgehend vom Stand der Technik erarbeiten alle Partner gemeinsam die Anforderungen und Spezifikationen (AP1). In AP2 werden die einzelnen Kraftwerks-Untersysteme ausgelegt, optimiert und modelliert. Darauf aufbauend werden in AP3 die Konzepte für die Gesamtsysteme für a) solarthermische Kraftwerke (inkl. thermischer Speicher & fossiler Zufeuerung), b) PV Kombi-Kraftwerke (inkl. Batteriespeicher & fossiler Backup) und c) CSP-PV Kombi-Kraftwerke definiert und in einer gemeinsamen Simulationsumgebung modelliert, Jahresertragsberechnungen durchgeführt und das Betriebsverhalten ausgewertet. Anschließend folgt eine wirtschaftliche und ökologische Analyse. In AP 4 wird eine länderspezifische Analyse einer Vollversorgung anhand eines Beispiellandes im Energiesystemmodell REMix durchgeführt. In AP5 werden die Marktpotenziale von PV Kombi-Kraftwerken und CSP Kraftwerken bzw. deren Kombinationen abgeschätzt.
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