es-flex-infra

Modellierung und Optimierung der Kopplung von Energiesektoren zur Flexibilisierung der Energieinfrastruktur

Projektlaufzeit Juni 2016 bis Juni 2019

Das primäre Ziel des Vorhabens ist die Modellierung und Erstellung eines Analysetools, um eine sektorübergreifende Kopplung verschiedener Energiesysteme (Gas, Strom, Wärme) auf Verteilnetzebene zu erproben. Das Tool soll die Möglichkeit bieten, die bisher separierten Sektoren in einem Programm ganzheitlicher betrachten und analysieren zu können. Verglichen mit der Energiespeicherung in Form von Elektrizität ist der Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch durch Lastverlagerung, Nutzung industrieller Abwärme und thermische Energiespeicherung deutlich kostengünstiger und effizienter. NRW besitzt eine hervorrangende Infrastruktur, welche die intersektorale Verknüpfung ermöglicht:

 

  • Nutzung ungenutzer Wärme (Abwärme, Flüsse) mit Wärmepumpen und Wärmespeichern bzw. Wärmenetzen (Kopplung Strom-Wärme)

 

  • Nutzung von Überschussstrom zur Erzeugung von Methan (Power-to-Gas) und gleichzeitiger Nutzung des hohen Prozesswärmeanteils durch Kraft-Wärme-Kopplung (Kopplung Strom-Wärme-Gas)

 

  • Bezug und Einspeisung von Methan in Gasnetze bzw. Speicher, Nutzung in KWK-Prozessen (Kopplung Erdgas-Strom-Wärme)

 

  • Nutzung von Überschussstrom in der Elektromobilität bzw. über Power-to-Gas in Erdgas betriebenen Fahrzeugen

 

Die Rheinische NETZGesellschaft (RNG) ist unter anderem an der Spezifikation von Testnetzen und -szenarien durch Bereitstellug von Daten und durch Bewertung der Spezifikation beteiligt. Dies alles findet vor dem Hintergrund von Zukunftsszenarien statt. Drei verschiedene Netztypen sollen der Reihe nach bearbeitet und unter zu Hilfenahme des entwickelten Analysetools analysiert werden:

 

  • 1. Ein Kernbereich der Kölner Innenstadt: Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass i. W. vorhandene Netz-Infrastrutur genutzt und nur wenige Speicher potentiell ergänzt werden könnten. Hier geht es also um die optimale Konvergenz bestehender Infrastrukturen (v. a. Strom-Gas-Fernwärme).

 

  • 2. Ein sich in der Planung befindliches Neubaugebiet: Hier können, anschließend an bestehende Infrastrukturen, neue Konzepte virtuell für den dynamisch-planerischen Bereich entwickelt und analysiert werden. Dies schließt eine umfassende Analyse unterschiedlicher Speicherszenarien mit ein.

 

  • 3. Ein Gebiet mit ländlicherer Charakterisierung im Rheinisch-Bergischen Kreis, welches zwar einen eingeschränkten Energiemix als Netztypen 1 und 2 aufweist, aber anders als bei Netztyp 1 noch deutlich größere bauliche Freiheiten (Speicheranlagen) aufweist.

 

Diese zukunftsträchtige und -weisende Kopplung wird insbesondere die Verteilnetzebene langfristig beschäftigen. Aus dieser Bandbreite an möglichen Erkenntnissen die durch Aufarbeitung und Weiterentwicklung des nun gestarteten Förderprojekten entstehen können, hat sich die RNG dazu entschlossen mit den Projektpartnern des Fraunhofer Instituts, der TH Köln und werusys das von der Europäischen Union geförderte Projekt es-flex-infra zu initiieren.

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