Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV)

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02.03.2017, Eberhard Waffenschmidt:

Der Simulator für 100% Erneuerbare Energien für Deutschland

Mit der Ausbreitung der Erneuerbaren Energien in Deutschland wird diskutiert, ob die derzeitige Struktur des Stromnetzes angemessen ist oder in welcher Form es angepasst werden muss. Öffentlich wird der Ausbau des Übertragungsnetzes mit weiteren Hochspannungsfreileitungen gefordert, während andere Stimmen wie der SFV mit einer zellularen Netzstruktur eher einen dezentralen Ansatz mit lokalen Speichern verfolgen. Detaillierte und ausführliche Studien lassen sich nur schwer unabhängig nachvollziehen und an andere Annahmen anpassen, da die Datengrundlagen nicht öffentlich verfügbar sind.

Um eine breitere öffentliche Diskussion auch Fachleuten zu ermöglichen, die nicht einen Zugang zu den häufig vertraulichen Daten von etablierten Institutionen bekommen können oder möchten, wurde im Rahmen von mehreren Studierendenprojekten an der TH-Köln zeitlich und räumlich aufgelöste Einspeise- und Bedarfsdaten aus öffentlich verfügbaren Quellen gesammelt und aufbereitet. Es wurden nur Daten zu Erneuerbaren Einspeisen vorgesehen, denn Ziel ist eine Untersuchung der elektrischen Versorgung mit 100% Erneuerbaren Energien.

Zur Auswertung dieser Daten wurde von den Studierenden ein Simulationstool mit Benutzeroberfläche entworfen, mit dessen Hilfe Leistungsflüsse zwischen Regionen berechnet und visualisiert werden können (Bild 1).Ein einfaches Modell für Speicher ist ebenfalls implementiert. Die Daten und das Simulationstool sind inzwischen öffentlich auf meiner Website verfügbar.

Der Link dorthin lautet: http://www.100pro-erneuerbare.com/100proEESimu/100Pro_EE-Simu.htm

Der Simulator für 100% Erneuerbare Energien für Deutschland

Bild 1: Benutzerinterface zur Anzeige der Ergebnisse.
(Zur Vergrößerung bitte auf Grafik klicken.)

Die Datenbasis besteht aus Jahres-Profilen für die jeweils 32 Regierungsbezirke in Deutschland, zeitlich in 15 min aufgelöst. Die Daten beziehen sich auf das Referenzjahr 2011. Vorhanden sind Daten für die Einspeisung von Photovoltaik (PV), Wind (on-shore), Laufwasser und Biomasse sowie Daten für den Bedarf. Die Daten können einfach skaliert werden, um verschiedene „Was-Wäre-Wenn-Szenarios“ einstellen zu können. So könnte man beispielsweise untersuchen, wie es sich auswirken würde, wenn in Süddeutschland (insbesondere Bayern) die Windkraft deutlich ausgebaut werden würde.

Wesentlicher Schwerpunkt ist die Berechnung des Leistungsausgleichs zwischen den einzelnen Regionen. Dieser wird hier ohne Berücksichtigung eines Stromnetzes ermittelt, um den notwendigen Ausgleich in einem optimalen Stromnetz zu ermitteln. Als Annahme sind dazu alle Regionen mit ihren Nachbarregionen „ideal“ verknüpft. Jeder Region ist ein einfaches Speichermodell zugeordnet. Kapazität und maximale Leistung können für jede Region einzeln festgelegt werden.

Details zu dem Programm, den Daten-Quellen, der Berechnung des Leistungsausgleichs und das Speichermodell werden auf der genannten Website und dort vorhandenen Dokumenten beschrieben.

Ich würde mich freuen, wenn der eine oder andere Leser neugierig würde und das Programm ausprobieren würde. Als nächsten Schritt möchte ich mit den Studierenden verschiedene Szenarien ausprobieren. Machen Sie auch mit! Vielleicht finden Sie ja ein besonders interessantes Szenario?



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