Forschung für unsere Zukunft

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Super-4-Micro-Grid - Nachhaltige Energieversorgung im Klimawandel

Die Verknappung der fossilen Ressourcen durch den Bedarfsanstieg der Industrieländer und die Industrialisierung der Schwellenländer wird zukünftig einerseits die Versorgungssicherheit beeinträchtigen und andererseits den Klimawandel beschleunigen. Die zukünftigen Ziele der Energieversorgung müssen daher in Richtung Effizienzsteigerung, Bedarfsminderung und im Übergang von derzeit überwiegend fossilen zu überwiegend regenerativen Technologien liegen. Die Nachhaltige Energieversorgung läuft zukünftig in zwei Richtungen mit zentralen und de-zentralen Technologien. Zentrale Technologien stellen die hydraulischen Kraftwerke mit Fluss- und Pumpspeicherkraftwerken sowie großen Windparks dar, die an die Übertragungsnetze angebunden werden. Dezentrale Technologien stellen Microgrids mit der Einbindung von Photovoltaik, Solarthermie, Geothermie, Kleinwasserkraft, Kleinwindanlagen und Biomasse-Cogeneration dar. Durch den Klimawandel ist zu erwarten, dass Extremwetterlagen eine überwiegend regene-rative Energieversorgung ungünstig beeinflussen können. Großflächige Hochdruck-Hitzeperioden können zu einem Ausfall der Windenergie führen und gleichzeitig eine starke Minderung des hydraulischen Dargebots ergeben. Auch thermische Backupkraftwerke können dann wegen der geringen zur Verfügung stehenden Kühlwassermengen nur eingeschränkt betrieben werden. Starke Niederschläge mit Hochwässern können zu einer starken Minderung der hydraulischen Erzeugung und längerfristige atmosphärische Eintrübungen zu einem geringeren Aufkommen der Photovoltaik führen. Durch überregionale Vernetzung der dezentralen und zentralen Technologien kann ein Ausgleich zwischen Regionen hergestellt werden. Zentrale Pumpspeicheranlagen können Reserve- und Ausgleichsenergie bereitstellen, bzw. Überschussenergie aufnehmen und damit Dargebotsschwankungen ausgleichen. In dem Projekt soll antizipiert werden, dass in der Endanwendung von Energie eine effiziente und nachhaltige dezentrale Technologie in Österreich zum Einsatz kommt. Die zentralen Systeme sollen für neue Aufgaben mittels Potenzialanalysen und Simulationsuntersuchungen derart weiterentwickelt werden, dass insgesamt ein sicheres, effizientes und überwiegend nachhaltiges Energie- Gesamtsystem der Zukunft entsteht. Hierzu werden die folgenden Teiluntersuchungen durchgeführt: • Evaluation und Prognose von großflächigen Risiken durch den Klimawandel • Optimale Mischung der regenerativen Quellen entsprechend Potenzial und Risiko • Analyse von zentralen Speichertechnologien zur Erhöhung der Versorgungssicherheit (Speichergröße, Symmetrie von unteren und oberen Speicher, Pumpe und Turbine) • Analyse der Mitbenutzung von dezentralen Speichertechnologien, insbesondere der Einsatzmöglichkeit von Batterien aus Elektrofahrzeugen • Simulation von Extremwetterlagen und Evaluation der Auswirkungen auf die Versorgung • Entwicklung von Abwehrstrategien (lokale, nationale oder internationale Backup-Versorgung)

Steckbrief

Projektnummer
818954
Koordinator
Technische Universität Wien Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe
Projektleitung
Günther Brauner, brauner@ea.tuwien.ac.at
Förderprogramm
Neue Energien 2020
Dauer
01.2009 - 06.2011
Budget
510.147 €