Dynamische Simulation der Energieflüsse und Speicherung der Abwärme von Rechenzentren und der Integration großer Speicher in Nahwärmenetze

Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung - Teilprojekt

Details zum übergeordneten Gesamtprojekt

Titel des Gesamtprojektes: Energie Campus Nürnberg 2


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
Prof. Dr. Reinhard German

Projektbeteiligte:
Daniel Scharrer
Dr.-Ing. Peter Bazan

Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)

Mittelgeber: Bayerische Staatsministerien
Projektstart: 01.01.2017
Projektende: 31.12.2019


Forschungsbereiche

Smart Energy
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)


Abstract (fachliche Beschreibung):

Der Anteil an Strom aus Photovoltaik am Strommix in Deutschland wurde in den letzten Jahren stark ausgebaut. Auch in naher Zukunft wird die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien und damit auch der solar erzeugte Strom weiter steigen. Bei hoher Sonneneinstrahlung führt dies schon heute zu einem lokalen Überangebot im Stromnetz, während die Photovoltaik in der Nacht naturgemäß nicht zur Stromversorgung beitragen kann. Die Sicherstellung der nächtlichen Grundlast bei Nacht wird daher zu einem großen Teil durch fossile Erzeugung aus Kohle und Braunkohle mit entsprechender CO2-Emission gewährleistet.

Durch den Einsatz grundlastfähiger Speichersysteme mit Niedertemperatur-Speichern soll der Einsatz umweltbelastender thermischer Kraftwerke reduziert werden. Tagsüber wird mit überschüssigem Strom aus der Photovoltaik mittels Wärmepumpen (HP) Wärme aus Geothermie oder industriellen Prozessen aufgewertet und in einem Niedertemperatur-Speicher gespeichert. Zur Erzeugung von nächtlichem Grundlaststrom wird dann diese Wärmeenergie über einen Organic Rankine Cycle (ORC)-Prozess dem Speicher entzogen.

Ziel des Projekts ist die dynamische Simulation der Energieflüsse von HP-ORC-Wärmespeichern, die in das Energiesystem integriert sind und überschüssige Wärme und Strom nutzen. Mit den Simulationsmodellen sollen die Dimensionierung und geeignete Betriebsweisen für den wirtschaftlichen Betrieb von Niedertemperatur-Speichern untersucht werden.


Publikationen

Scharrer, D., Schmitt, B., Bazan, P., Zigan, L., Will, S., Karl, J., & German, R. (2018, March). Properties of Reversible Heat Pump ORC Energy Storage Systems for Base Load Generation. Poster presentation at IRES 2018 - 12th International Renewable Energy Storage Conference, Düsseldorf, DE.
German, R., Bazan, P., & Awad, A. (2018). Rapid Prototyping with i7-AnyEnergy and Detailed Co-Simulation with SGsim. In Proceedings of the 7th D-A-CH+ Energy Informatics Conference. Oldenburg, DE.
Staub, S., Bazan, P., Braimakis, K., Müller, D., Regensburger, C., Scharrer, D.,... Karl, J. (2018). Reversible heat pump-organic rankine cycle systems for the storage of renewable electricity. Energies, 11(6). https://dx.doi.org/10.3390/en11061352
Bazan, P., & German, R. (2017). Dynamische Simulation der Integration großer Niedertemperatur-Speicher. In Tagungsband EnCN Sommerkonferenz. Nürnberg, DE.

Zuletzt aktualisiert 2019-03-04 um 14:01