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Validierung des Stromsystemmodells HiREPS anhand Daten der realen E-Wirtschaft
Harald Geyer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Viktor Schlosser
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29897.17649.454663-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Diese Diplomarbeit ist Teil meines Beitrags zum AutRES100 Projekt an der Technischen Universität Wien, das sich mit der Integration erneuerbarer Energieträger – besonders der wetterabhängigen Windkraft und Solarenergie – in das österreichische Stromsystem befasst. Nach einer Einführung in das verwendete Modell HiREPS (von Gerhard Totschnig) und die zugrundeliegende Methode der linearen Optimierung, wird ausführlich die zur Validierung des Modells verwendete Datengrundlage hinsichtlich Quellen und Aufbereitung beschrieben. Besondere Bedeutung kommt dabei den Erzeugungsdaten des bestehenden Stromsystems zu, die dem AutRES100 Projekt zuvor nicht zur Verfügung standen. Weiters werden thermische Kraftwerke im Kontext der Energiewende diskutiert und die Schwierigkeiten und Lösungsansätze bei der Modellierung der Wechselwirkung zwischen Stromsystem und Fernwärme angesprochen. Die der Modellierung von Wind- und Solarstromerzeugung zugrundeliegenden Wetterdaten werden durch den Vergleich mit Einspeisedaten aus deutschen Photovoltaikanlagen ebenfalls überprüft, und die dabei festgestellten geringfügigen Abweichungen qualitativ besprochen. Das so überprüfte Modell wird exemplarisch auf ein energiewirtschaftliches Standardszenario angewandt und das Stromsystem von Österreich und Deutschland für das Jahr 2050 (basierend auf Wetter und Stromnachfrage der Vergangenheit) mit stündlicher Auflösung simuliert. Die Ergebnisse dieser Simulation werden einerseits als Kraftwerksfahrplan und andererseits als Strompreiszeitreihe präsentiert. Das Modell bestimmt außerdem die optimale Größe für Pumpspeicher und Fernwärmespeicher. Abschließend wird der Stand des AutRES100 Projekts zusammengefasst. Weiters werden die Schwierigkeiten, die im Zuge der Arbeit aufgetreten sind diskutiert und gegenwärtige Schwachpunkte und Vorschläge zur weiteren Entwicklung des verwendeten Energiesystemmodells angesprochen.
Abstract
(Englisch)
This thesis is part of my contribution to the AutRES100 project at Technische Universität Wien. AutRES100 studies the integration of renewable energy sources – especially weather driven wind and solar power – into the Austrian electricity system. After an introduction into the model employed (HiREPS by Gerhard Totschnig) and the method of linear optimization, on which it is based, the data used to validate the model is described extensively with respect to sources and preparation. The electricity generation data is of special significance at that, as it was not available to the AutRES100 project before. Thermal power plants are discussed in the context of renewables and the difficulties and possible solutions for modelling interactions between electricity production and heat supply are presented. The climate data used for modelling wind and solar power generation is compared with real solar generation data from Germany and the small but noticeable differences are discussed qualitatively. After these tests an example application of the model is shown: A standard scenario for the Austrian and German electricity system of the year 2050 (based on weather and electricity demand of the past) is simulated at hourly resolution. The results of this simulation are shown as power plant schedule and as time series of electricity prices. The model also determines the optimal size of pumped hydro storage plants and heat storage facilities. Finally the state of the AutRES100 project is summarized. The difficulties, that were faced during this work, are discussed as well as current shortcomings and suggestions for further development of the utilized energy system model.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
renewable energy linear programming power system model simulation
Schlagwörter
(Deutsch)
erneuerbare Energieträger lineare Optimierung Stromsystemmodell Simulation
Autor*innen
Harald Geyer
Haupttitel (Deutsch)
Validierung des Stromsystemmodells HiREPS anhand Daten der realen E-Wirtschaft
Paralleltitel (Englisch)
Using data of real power plants to validate the HiREPS power system model
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
66 S. : graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Viktor Schlosser
Klassifikationen
31 Mathematik > 31.80 Angewandte Mathematik ,
33 Physik > 33.19 Theoretische Physik: Sonstiges ,
43 Umweltforschung, Umweltschutz > 43.47 Globale Umweltprobleme ,
50 Technik allgemein > 50.70 Energie: Allgemeines ,
52 Maschinenbau, Energietechnik, Fertigungstechnik > 52.56 Regenerative Energieformen, alternative Energieformen
AC Nummer
AC11217788
Utheses ID
24058
Studienkennzahl
UA | 411 | | |
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