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Strom-Wärme-Speicheranlagen: Laborinstallation des INE-VES-Konzepts mit BHKW plus Wärmespeicher und Ansteuerung bei Vaillant GmbH. (Quelle: Vaillant GmbH)

Strom-Wärme-Speicheranlagen: Speicher mit hybridem Photovoltaiksystem vernetzen

Forscher entwerfen im Rahmen des Projekts INE-VES neue Strategien für den Betrieb von hybriden Photovoltaik-Anlagen von Wohngebäuden und kleinen Gewerbebetrieben. Dabei sollen kleine elektrische Energiespeicher mit den thermischen Speichern zusammenarbeiten, die das Gebäude mit Wärme versorgen.

Im Projekt INE-VES bewerten und optimieren die Wissenschaftler dazu die Betriebsführung mit Simulationen und Messungen im Labor. Die optimierte Betriebsführung für die Strom-Wärme-Speichersysteme soll den Nutzen der Speicher sowohl für das Stromnetz als auch für den Anlagenbetreiber erhöhen.

Das Verbundvorhaben INE-VES befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung eines intelligenten Energiemanagements für elektrisch-thermisch gekoppelte Erzeuger-Speichersysteme. Im Vorhaben betrachten die Wissenschaftler Aspekte der Systemintegration von Strom-Wärme-Speichersystemen im Hinblick auf die elektrischen Netze und die Gebäudeenergieversorgung. Hierfür entwickeln sie für ausgewählte Anwendungsszenarien zielgerichtete Betriebsführungsstrategien, die sie mittels Simulationen und Labormessungen bewerten und optimieren. Dabei steht der Nutzen des Speichersystems sowohl aus Sicht des Netzes als auch aus Sicht des Anlagenbetreibers im Fokus. Gemeinsam mit einer verbesserten Methodik zur Systemdimensionierung werden somit wesentliche Beiträge zum wirtschaftlichen Betrieb von Strom-Wärme-Speichersystemen geliefert. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von innovativen Speichertechnologien und übergeordneten Regelungen zur Bildung von virtuellen Großspeichern innerhalb des Niederspannungsnetzes.

INE-VES: Vernetzte Speicher in Kombination mit PV- und BHKW-Systemen

INE-VES fokussiert sich dabei auf Strom-Wärme-Speicheranlagen im kleinen Leistungsbereich. Zielsetzung des Vorhabens ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Strom-Wärme-Speichersystemen durch die Verknüpfung optimierter Systemdimensionierung und intelligenter Betriebsführungsstrategien. Innovative und vernetzte Energiespeicher in Kombination mit PV- und BHKW-Systemen helfen somit bei der erfolgreichen Gestaltung der Energiewende. Am Projekt beteiligt sind das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, Saft Batterien, SMA Solar Technology und Vaillant.

Anwendungsfälle für PV-KWK-Speicher-Systeme

Ausgangspunkt für alle Untersuchungen sind unterschiedliche Anwendungsfälle für gekoppelte PV-KWK-Speicher-Systeme. Hierfür werden zunächst verschiedene grundlegende Szenarien beschrieben, aus denen sich die Anwendungsfälle ableiten. Bei der Bewertung der Anwendungsfälle werden die jeweiligen Anforderungen von Anlagenbetreibern, Endkunden und Energielieferanten sowie von Netzbetreibern als beteiligte Akteure betrachtet. Dabei wird die Interaktion zwischen den einzelnen Akteuren sukzessive von Szenario zu Szenario erhöht. Es werden eigenverbrauchs- und marktorientierte sowie netzdienliche Betriebsführungsstrategien für die Strom-Wärme-Speichersysteme entwickelt und bewertet. Damit einher geht eine ökonomische Optimierung der Anlagendimensionierung und Komponentenzusammenstellung je nach Anwender und Betriebsführungsstrategie. (gra)

Mehr zum Thema Photovoltaik: Inspektion, Prüfung und Instandhaltung von Photovoltaikanlagen, Wolfgang Schröder, 256 S., ISBN: 9783816792642

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