Dezentrales Lastmanagement zum Ausgleich kurzfristiger Abweichungen im Stromnetz

Kapitel 1 Einführung......Page 21 1.1 Motivation......Page 22 1.3 Beiträge der Arbeit......Page 24 1.4 Gliederung der Arbeit......Page 25 2.1 Stromerzeugung und Verteilung......Page 27 2.2.1 Technische Grundlagen......Page 31 2.2.2 Regelenergiearten......Page 33 2.2.3 Ausgleichsenergie/Abrechnung......Page 36 2.3.1 Strombörse und langfristiger Stromhandel......Page 41 2.3.2 Strommärkte für Endkunden......Page 42 3.1.1 Virtuelle Kraftwerke......Page 45 3.1.2 Virtuelle Regelkraftwerke......Page 48 3.1.3 Zeitvariable Stromtarife und Preissignale......Page 51 Dezentrale Regenerative Energieversorgungsanlagen: Technische und wirtschaftliche Integration in den Netzbetrieb und Anpassungen von Rahmenbedingungen......Page 52 1000 Pioniere und Strompreissignale an der Steckdose......Page 54 Selbstorganisation und Spontaneität in liberalisierten und harmonisierten Märkten......Page 56 Auswirkungen von Strompreissignalen auf das Lastverhalten ausgewählter Verbraucher......Page 60 3.2 Verteilte Systeme......Page 63 3.2.1 Multi-Agenten-Systeme......Page 65 3.2.2 Organic Computing......Page 70 Generische Observer/Controller-Architektur......Page 71 System under Observation and Control......Page 72 Observer......Page 73 Controller......Page 74 Unterschiedliche Observer/Controller-Architekturen......Page 76 4.1 Modellszenario......Page 79 4.1.1 Häuser und Wärmeerzeugungstechnologien......Page 80 4.1.2 Haushalte und Personen......Page 81 4.1.4 Elektrische Verbraucher......Page 82 4.1.5 Dezentrale Stromerzeugungsanlagen......Page 86 4.2 Planabweichungen im Modellgebiet......Page 87 4.3 Abrechnung und Vergütung......Page 91 4.4 Aufgabenstellung in dieser Arbeit......Page 93 4.5 Bewertungskriterien......Page 94 5.1 Lastmanagement von Haushaltsgeräten......Page 97 5.2.1 Geräte und Anlagen im Modellgebiet......Page 100 Prognose des Energieverbrauchs und des Gerätezustands......Page 101 Freiheitsgrade in der Energienutzung......Page 103 Dezentrale Stromerzeugungsanlagen......Page 108 5.2.2 Datenaustausch......Page 109 5.2.3 Steuerung......Page 116 5.3 Erstellung eines restriktionslosen Geräte-Pools......Page 120 5.3.1 Zusammenschluss von Geräten und dezentralen Anlagen......Page 123 Optimierung......Page 126 Evolutionäre Algorithmen......Page 130 Integration von Evolutionären Algorithmen zur Optimierung der Abdeckung......Page 131 Integration in der Optimierung in den virtuellen Stadtteil......Page 133 Integration einer lokalen Suche......Page 136 Optimierung mit vorgegebener Laufzeit......Page 143 5.4 Einsatz des Pools......Page 147 Auswertung......Page 151 Erweiterung der O/C-Architektur......Page 154 5.5.1 Unkoordinierte dezentrale Gruppen......Page 155 5.5.2 Koordinierte dezentrale Gruppen......Page 162 5.5.3 Integration der Elitären Gruppe in das virtuelle Modellgebiet......Page 169 Erweiterung der O/C- Architektur......Page 176 5.6 Robustheit......Page 177 5.7 Skalierbarkeit......Page 181 Anpassung der O/C-Architektur......Page 185 5.8 Fazit......Page 186 6.1 Zusammenfassung......Page 187 6.2.1 Erweiterung des Modells......Page 189 6.2.2 Geschäfts- und Vergütungsmodelle......Page 190 6.2.4 Umsetzung in einem realen Modellgebiet......Page 191 6.3 Abschließende Bewertung......Page 192 Literatur......Page 193 In dieser Arbeit wird ein vollständig dezentrales Konzept zum Last- und Erzeugungsmanagement vorgestellt, mit dem sich Stromverbraucher und dezentrale Stromerzeugungsanlagen selbst organisieren können, um kurzfristig präzise Laständerungen durchzuführen. Dabei sollen nicht nur größere Stromverbraucher in Industriebetrieben, sondern auch Haushaltsgeräte (z. B. Gefrierschränke) und dezentrale Stromerzeugungsanlagen einbezogen werden