Modellierung des elektrischen Energiesystems eines Elektrostahlwerkes

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Durch die nahezu vollständige Recyclingfähigkeit von Stahl steigt der Anteil der Stahlproduktion über die Schrott-Elektrolichtbogenofenroute weltweit tendenziell an. Verglichen mit anderen Prozessrouten stellt sich die Produktionsroute Schrott-Elektrolichtbogenofen deutlich umweltverträglicher dar, da diese neben dem geringeren spezifischen Energieverbrauch auch einen geringeren Emissionsausstoß aufweist. Um weitere Optimierungsmöglichkeiten für diese Prozessroute, speziell im Hinblick auf die Energieeffizienz und das Demand Side Management (DSM), ableiten zu können, benötigt man Lastprofile der Verbraucher für die unterschiedlichen betrieblichen Lastsituation. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Energiesystemmodell der elektrischen Verbraucher für das Stahlwerk der Breitenfeld Edelstahl AG zu entwickeln. Dieses Modell soll die Möglichkeit zur Analyse und Bewertung von Optimierungspotentialen bieten. Dazu werden für die energie- und leistungsmäßig relevanten Aggregate im Werk die betrieblichen Leistungsdaten erfasst. Diese realen elektrischen Lastszenarien werden analysiert und aus den spezifischen Daten der einzelnen Aggregate synthetische Lastprofile, die eine zeitliche Auflösung für die Wirk-, Blind- und Scheinleistung von einer Minute aufweisen, gebildet. Zur Modellierung der synthetischen Lastprofile werden einheitliche Konzepte ermittelt und angewandt, in denen unterschiedliche stochastische wie auch statistische Methoden angewendet werden. Durch Verknüpfung der einzelnen synthetischen Lastprofile erhält man das Energiesystemmodell der elektrischen Verbraucher, das den Standort des Stahlwerks abbildet. Abschließend erfolgt eine Validierung der synthetisch erzeugten Lastprofile für die jeweiligen Aggregate sowie für das gesamte Energiesystemmodell. Dafür werden die aus der Simulation erzeugten synthetischen Leistungsdaten den realen Leistungsdaten gegenübergestellt und die Ergebnisse hinsichtlich ihrer Genauigkeit analysiert und bewertet.

Details

Titel in ÜbersetzungModeling the Energy System of an Electric Steel Mill
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2021