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Derzeit werden Stromsysteme signifikant weiterentwickelt – weg von einer regulierten, zentralisierten und monopolisierten Struktur, hin zu einem marktbasierten System mit großen Anteilen erneuerbarer (dezentraler) Energien unter Beteiligung der Verbraucher.
Solche neuen Systemdesigns benötigen eine neuartige Systemarchitektur mit klar definierten Betriebszielen, Funktionen und Bestandteilen und ihren gegenseitigen Beziehungen bei Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Verbrauch von elektrischer Energie in Subsystemen. Dazu gehören auch Subsysteme für die Erhebung, Koordination, Kontrolle und Schutz von Daten sowie die Verbindung zwischen den Systemen mit Kommunikationsnetzen. Die Architektur legt sich allerdings nicht vorab auf eine technische Lösung für Subsysteme fest.
Mögliche neue Systemstrukturen sind z.B.:
- Virtuelle Kraftwerke und virtuelle Verbraucher-Kraftwerke
- Innovative Netz-Topologien und Schutzmechanismen bei Notsituationen (absichtlicher Inselbetrieb, Bereichsschutz)
- Agentenbasierte dezentrale Steuerung
- neue, kohärente Kommunikations-Architekturen
Beispiel: Ecogrid.dk
Ziel des Ecogrid.dk-Forschungsprogramms ist es, neue langfristige Technologien und Marktlösungen für elektrische Netze zu entwickeln, die einen höheren Anteil an dezentraler und erneuerbarer Energieerzeugung aufweisen und gleichzeitig die Sicherheit der Bereitstellung aufrechterhalten. Das erfordert Pionierleistungen bei Steuerung und Betrieb der Systeme.
“ Pionierleistungen bei der Steuerung und Betrieb der Systeme ”
Gesucht werden globale Lösungen mit Relevanz für das dänische Stromsystem, wobei die dänische Energiepolitik das Ziel verfolgt, bis 2025 mindestens 30% erneuerbare Energien zu nutzen, und es Anzeichen dafür gibt, dass die Windkraft bis dahin 50% der Energienachfrage decken könnte.
Das Programm hat drei Phasen:
Phase 1 (abgeschlossen)
Unterschiedliche Lösungen hinsichtlich einer neuen Stromsystemarchitektur identifizieren und beschreiben (sowohl logische als auch physische Architekturen), Konsequenzen zukünftiger Marktentwicklungen untersuchen und neue Maßnahmen ("Bausteine") aufzeigen, die die übergeordneten Ziele und Funktionen des künftigen Stromsystems stützen.
Bericht Phase I (englisch) (als E-Pages/Flash)
Phase 2
Forschung und Entwicklung für neue Technologien und Marktlösungen, die in künftigen Stromsystemen mit ihrem höheren Anteil an dezentraler Erzeugung und erneuerbarer Energiequellen gebraucht werden.
Phase 3
Praktische Demonstration der Technologien und Lösungen aus Phase 2.
Die Partner von Ecogrid.dk:
Danfoss, DONG Energy, Ea-Energianalyse, EC-Power, Econ Analyse, energynautics GmbH, IMM-DTU, KK Electronic, Power Lynx, Risø-DTU, Vattenfall, Vestas und Aalborg Universitet.