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Simulationsgestützte Analyse der energetischen Flexibilisierbarkeit industrieller Kompressionskälteanlagen

 
: Eisenhauer, Stefan; Marmullaku, Drin; Reichart, Markus; Sauer, Alexander

:
Fulltext urn:nbn:de:0011-n-4912847 (1.5 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 9eacee598261c340e5c312a28b935023
Created on: 27.4.2018


Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein -DKV-:
Deutsche Kälte- und Klimatagung 2017 : 22.-24. November 2017, Bremen; CD-ROM
Stuttgart: DKV, 2017
ISBN: 978-3-932715-93-8
14 pp.
Deutsche Kälte- und Klimatagung <44, 2017, Bremen>
German
Conference Paper, Electronic Publication
Fraunhofer IPA ()
EEP; Energieflexibilität; Energiespeicher; Stromnetz; erneuerbare Energie; Demand-Side-Management

Abstract
Ein wesentlicher Pfeiler der Energiewende in Deutschland ist die zukünftige Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energien. So nehmen durch den stetigen Ausbau von beispielsweise Windkraft- und Photovoltaikanlagen Fluktuationen der verfügbaren Leistung im elektrischen Stromnetz kontinuierlich zu. Die Herausforderung wird zukünftig darin bestehen, die energetische Erzeugung und den energetischen Verbrauch durch verschiedene Flexibilitätsmaßnahmen zu synchronisieren. Hierbei wird die energetische Flexibilität von Prozessen und Anlagen in der Zukunft zu einem wichtigen Stellhebel und Werkzeug zur Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes.
Aufgrund der hohen spezifischen Energiedichten der verwendeten Fluide und der Vorteile bezüglich der thermischen Speichermöglichkeit wird in der Bereitstellung von Kälte, speziell im industriellen Umfeld, ein großes Potenzial zur energetischen Flexibilisierung des Energieverbrauchs gesehen. Energetische Flexibilität durch thermische Speichermöglichkeiten kann in diesem Kontext sowohl durch anlageninterne Speicher, als auch durch Speichermöglichkeiten in Sekundärkreisläufen realisiert werden. Durch eine simulationsgestützte Analyse der Energieströme und Zustandsgrößen einer industriellen Kälteanlage werden Maßnahmen abgeleitet, um die energetische Flexibilisierbarkeit einer Kompressionskälteanlage bezüglich deren elektrischen Leistungsaufnahme zu erschließen. Vorgegeben ist hierbei stets der Kältebedarf des Endprozesses. Energetische Flexibilitätsmaßnahmen können beispielsweise Veränderungen an der Anlagenverschaltung oder Eingriffe in die Regelstrategie sein. Die Validierung erfolgt anhand einer industriellen Prozesskälteanlage in der Lebensmittelbranche.
Für eine Bewertung der Wirtschaftlichkeit werden die Erlöse, welche sich durch die Bereitstellung der energetischen Flexibilität ergeben, den Kosten, zur Schaffung und Bereitstellung der Flexibilität, gegenübergestellt. Die Kosten ergeben sich dabei durch die Beeinflussung der Leistungsaufnahme der Anlage und durch die Umlage von Investitionen zur Ermöglichung der energetischen Flexibilität.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-491284.html