Intelligente Sektorenkopplung mit dem Geo-En Leitstand

Intelligente Sektorenkopplung im Quartier mit dem Geo-En Leitstand – virtuell umgesetzt am Bsp. EUREF Campus

Wie lassen sich Lastbedarfs- Wetter- und EEX-Preisprognosen in der Steuerung einer multivalenten Energieanlage über die Sektoren Strom, Gas und Wärme/Kälte hinweg zur Minimierung der CO2-Emissionen nutzen?

Diese Frage stand im Vordergrund der Entwicklung unserer selbstlernenden Leitstandsoftware, welche in einem ersten Schritt Bedarfslasten erfasst und in einer Matrix Ihren zugehörigen Außentemperaturen und Aufzeichnungszeitpunkten zuordnet. Die sich rekursiv aktualisierende Matrix erlaubt bei vorliegender Außentemperaturprognose eine präzise Vorhersage der zu erwartenden Bedarfslasten im Quartier.

Zu diesem Zweck wurde zunächst ein digitaler Zwilling der Hydraulik und MSR der Energieanlage EUREF-Campus im Geo-En Leitstand generiert, mit dem sich sämtliche Lasten und Verbräuche der Energieanlage am Campus zeitlich hoch aufgelöst erfassen und automatisiert bewerten lassen. Unter Einbezug der am Standort vorhandenen Speicherkapazitäten für Wärme und Kälte werden in einem zweiten Schritt im Leitstand mit einem stochastischen Verfahren automatisiert Fahrpläne zur Steuerung der Anlage mit dem - frei wählbaren - Ziel “Minimierung CO2-Emissionen“, Minimierung Primärenergieeinsatz“ oder auch “Minimierung Verbrauchskosten“ bei gleichzeitiger Bedarfsdeckung des Quartiers berechnet. Der jeweils beste Fahrplan zur Zielerreichung wird vom System ausgewählt und an die lokale Anlagensteuerung zur Durchführung verschlüsselt übermittelt.

Unsere Untersuchungen zeigen z.B. für die multivalente Energieanlage des EUREF-Campus - bestehend u.a. aus 3 BHKW, einem Gaskessel und einer PTH-/PTC-Anlagen - über eine Prognosezeit von 24h ein Vermeidungspotential von 24% an CO2 eq./kWh zwischen dem besten und dem schlechtesten aller möglichen Fahrpläne.

Das Vorhaben „Leitstandwarte hybrider Energieanlagen“ (Projektlaufzeit: 11/2016 bis 07/2019) wird im Berliner Programm für Nachhaltige Entwicklung (BENE) gefördert aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung und des Landes Berlin.

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