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Titelaufnahme

Titel
Simulationsanalysen von dezentralen Stromnetzen mit hohem Anteil erneuerbarer Stromproduktion in Österreich / Philip Brandenstein
VerfasserBrandenstein, Philip
GutachterSchmid, Erwin ; Schmidt, Johannes
ErschienenWien, Februar 2016
Umfangx, 91 Blätter, 1 ungezähltes Blatt : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Mit englischer Zusammenfassung
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Simulationsanalyse, dezentrale Stromnetze, erneuerbare Energien, Österreich
Schlagwörter (EN)simulation analysis, decentralized grid systems, renewable energies, Austria
Schlagwörter (GND)Österreich / Erneuerbare Energien / Elektrizitätsversorgung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-22642 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Simulationsanalysen von dezentralen Stromnetzen mit hohem Anteil erneuerbarer Stromproduktion in Österreich [2.29 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist eine zentrale Säule der Energiewende. Energieträger wie Photovoltaik und Wind stellen das Stromnetz allerdings auch vor große Herausforderungen. Es ergeben sich im tageszeitlichen wie im jahreszeitlichen Verlauf starke Schwankungen in der Stromproduktion. Auch der Bedarf an Strom auf Haushaltsebene unterliegt Fluktuationen. Dies macht die Notwendigkeit von systemisch ausgewogenen Lösungen im Energienetz deutlich. Es gilt sowohl die hohen Anforderungen der Verbraucher an die Netzqualität und Stabilität zu erfüllen, als auch eine aus ökonomischer Sicht sinnvolle Lösung zu finden. Ziel dieser Arbeit ist es, verschiedene Kombinationsmöglichkeiten im Energiemix und deren Schwankungen aus wirtschaftlicher Sicht zu beleuchten und miteinander zu vergleichen. Dazu wurden Berechnungen von Inselnetzen und Verbundnetzen im Rahmen einer Fallstudie für Gänserndorf, Österreich durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass vor allem die durch PV auftretenden jahreszeitlichen Schwankungen das Stromnetz belasten können. Der Ausbau von PV sollte deshalb nur in Kombination mit Technologien erfolgen, die diese Schwankungen kostengünstig ausgleichen können. Die Kosten der Batteriespeicher sind bereits auf einem sehr niedrigen Niveau. Diese können unter gewissen Voraussetzungen zur Abdeckung der Spitzenlast ökonomisch Sinn machen, allerdings sind die derzeitigen Strompreise in Österreich hierfür zu niedrig. Die Versorgungsengpässe im Winter können, unter den in der Fallstudie berücksichtigten Komponenten, durch eine Stromerzeugung aus Biogas ausgeglichen werden. Deutlich wird, dass unterschiedliche Varianten im Energiemix auch wesentliche unterschiedliche Kosten in der Stromerzeugung zur Folge haben und somit beim Ausbau erneuerbarer Energien berücksichtigt werden müssen.

Zusammenfassung (Englisch)

The expansion of renewable energies is one key element in the transition towards a sustainable energy system. However, renewable technologies such as photovoltaics and wind power pose a challenge for the electricity grid due to the fluctuation in daily and seasonal energy output. Hence, energy systems need to be able to balance the variations in supply and demand and to meet the consumers high requirements on grid quality and stability. The aim of this thesis is to examine and compare the ability of different combinations of renewable energy sources, both off-grid (island mode) and on-grid in meeting varying demands exemplified by a case study analysis for Gänserndorf in Austria. The results indicate that the seasonal fluctuations characterizing PV output can be a major drawback of this technology. The expansion of PV must therefore be in combination with other technologies that can compensate for those variations in a cost-effective way. The costs of battery storages have decreased in recent years, and under certain conditions, these storage systems can be an economically feasible option to cover peak loads. However, battery storages cannot currently compete with the low electricity prices in Austria. Hence, a system with biogas seems to be a solution to compensate the output shortages during wintertime. The results also show that variations in the energy mix can have an impact on energy costs, which need to be considered in developing an energy grid with a high percentage of renewable energies.