Analyse der Sektorkopplungspotentiale im Netzgebiet der Energie AG Oberösterreich

Research output: ThesisMaster's Thesis

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@phdthesis{3abc31723a3f4721af1bd1f82363798e,
title = "Analyse der Sektorkopplungspotentiale im Netzgebiet der Energie AG Ober{\"o}sterreich",
abstract = "Die Energiewende stellt uns vor gro{\ss}e Herausforderungen. Im Stromnetz sind bereits heute zu einem gro{\ss}en Teil volatile erneuerbare Energieerzeuger verf{\"u}gbar, zugleich aber kaum Flexibilit{\"a}tsoptionen wie Speicher vorhanden. Dies f{\"u}hrt zu einer starken Belastung des elektrischen Netzes. W{\"a}rme wird noch haupts{\"a}chlich aus fossilen Energietr{\"a}gern erzeugt. Unser Verkehrssystem beruht ebenfalls auf fossilen Kraftstoffen. Energietr{\"a}ger wie W{\"a}rme, Gas, oder Kraftstoffe bieten jedoch Speicherm{\"o}glichkeiten, um f{\"u}r volatile Erzeugungssituationen im Stromnetz fehlende Flexibilit{\"a}ten bereitzustellen. Sektorkopplung erm{\"o}glicht es, durch die Kopplung verschiedener momentan noch separat agierender Energiesektoren, Energie aus volatilen erneuerbaren Energieerzeugern zu nutzen und in andere Energiesektoren zu speichern. Sie stellt somit Flexibilit{\"a}tsoptionen im Stromsektor bereit. Zudem kann Prim{\"a}renergie bzw. fossile Energie eingespart und andere Sektoren zugleich dekarbonisiert werden. In Zusammenarbeit mit der Energie AG Ober{\"o}sterreich und dem Lehrstuhl f{\"u}r Energieverbundtechnik der Montanuniversit{\"a}t Leoben soll im Rahmen dieser Masterarbeit mit Hilfe des an der Montanuniversit{\"a}t Leoben entwickelten Programms „HyFlow“ die Auswirkungen der zuk{\"u}nftigen sektorkoppelnden Ma{\ss}nahmen im Netzgebiet der Energie AG analysiert werden. Ziel ist es, aus rein technischer Sicht zu ermitteln, welche Sektorkopplungsoptionen sich als besonders zielf{\"u}hrend f{\"u}r eine Dekarbonisierung des Energiesystems in Ober{\"o}sterreich erweisen, welche Auswirkungen die Volatilit{\"a}t der erneuerbaren Energietr{\"a}ger auf das elektrische Energienetz haben und wie dem begegnet werden kann. Die Analyse dieser Masterarbeit hat best{\"a}tigt, dass Sektorkopplung ein wichtiger Bestandteil im Energiesystem der Zukunft sein wird. Neben der Einsparung von Prim{\"a}renergie k{\"o}nnen Sektorkopplungstechnologien wie W{\"a}rmepumpen und Elektromobilit{\"a}t auch eine Entlastung f{\"u}r das elektrische Netz bewirken. Zudem bietet die Sektorkopplung {\"u}ber die Technologie von Power-to-Gas aus momentaner Sicht die einzige vern{\"u}nftige Option der Langzeitspeicherung von elektrischer Energie in gro{\ss}en Mengen. Entscheidend bei einer zentralen PtG-Anlage wird allerdings auch die verwendete Regelstrategie sein. Auch dezentrale Anlagen sollten untersucht werden, da f{\"u}r eine zentrale PtG-Anlage das momentane elektrische Netz nicht ausgelegt ist. Es hat sich auch gezeigt, dass der Ausbau der erneuerbaren Energiequellen und Sektorkopplung alleine nicht ausreichen wird, um die Energiewende zu meistern. Daneben wird auch die Einsparung des Energieverbrauchs durch Effizienz- und Suffizienzma{\ss}nahmen von essentieller Bedeutung sein.",
keywords = "Sektorkopplung, hybride Netze, Lastflusssimulation, sector coupling, hybrid network, load flow-modelling",
author = "Patrick Pichler",
note = "gesperrt bis null",
year = "2019",
language = "Deutsch",
school = "Montanuniversit{\"a}t Leoben (000)",

}

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TY - THES

T1 - Analyse der Sektorkopplungspotentiale im Netzgebiet der Energie AG Oberösterreich

AU - Pichler, Patrick

N1 - gesperrt bis null

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Die Energiewende stellt uns vor große Herausforderungen. Im Stromnetz sind bereits heute zu einem großen Teil volatile erneuerbare Energieerzeuger verfügbar, zugleich aber kaum Flexibilitätsoptionen wie Speicher vorhanden. Dies führt zu einer starken Belastung des elektrischen Netzes. Wärme wird noch hauptsächlich aus fossilen Energieträgern erzeugt. Unser Verkehrssystem beruht ebenfalls auf fossilen Kraftstoffen. Energieträger wie Wärme, Gas, oder Kraftstoffe bieten jedoch Speichermöglichkeiten, um für volatile Erzeugungssituationen im Stromnetz fehlende Flexibilitäten bereitzustellen. Sektorkopplung ermöglicht es, durch die Kopplung verschiedener momentan noch separat agierender Energiesektoren, Energie aus volatilen erneuerbaren Energieerzeugern zu nutzen und in andere Energiesektoren zu speichern. Sie stellt somit Flexibilitätsoptionen im Stromsektor bereit. Zudem kann Primärenergie bzw. fossile Energie eingespart und andere Sektoren zugleich dekarbonisiert werden. In Zusammenarbeit mit der Energie AG Oberösterreich und dem Lehrstuhl für Energieverbundtechnik der Montanuniversität Leoben soll im Rahmen dieser Masterarbeit mit Hilfe des an der Montanuniversität Leoben entwickelten Programms „HyFlow“ die Auswirkungen der zukünftigen sektorkoppelnden Maßnahmen im Netzgebiet der Energie AG analysiert werden. Ziel ist es, aus rein technischer Sicht zu ermitteln, welche Sektorkopplungsoptionen sich als besonders zielführend für eine Dekarbonisierung des Energiesystems in Oberösterreich erweisen, welche Auswirkungen die Volatilität der erneuerbaren Energieträger auf das elektrische Energienetz haben und wie dem begegnet werden kann. Die Analyse dieser Masterarbeit hat bestätigt, dass Sektorkopplung ein wichtiger Bestandteil im Energiesystem der Zukunft sein wird. Neben der Einsparung von Primärenergie können Sektorkopplungstechnologien wie Wärmepumpen und Elektromobilität auch eine Entlastung für das elektrische Netz bewirken. Zudem bietet die Sektorkopplung über die Technologie von Power-to-Gas aus momentaner Sicht die einzige vernünftige Option der Langzeitspeicherung von elektrischer Energie in großen Mengen. Entscheidend bei einer zentralen PtG-Anlage wird allerdings auch die verwendete Regelstrategie sein. Auch dezentrale Anlagen sollten untersucht werden, da für eine zentrale PtG-Anlage das momentane elektrische Netz nicht ausgelegt ist. Es hat sich auch gezeigt, dass der Ausbau der erneuerbaren Energiequellen und Sektorkopplung alleine nicht ausreichen wird, um die Energiewende zu meistern. Daneben wird auch die Einsparung des Energieverbrauchs durch Effizienz- und Suffizienzmaßnahmen von essentieller Bedeutung sein.

AB - Die Energiewende stellt uns vor große Herausforderungen. Im Stromnetz sind bereits heute zu einem großen Teil volatile erneuerbare Energieerzeuger verfügbar, zugleich aber kaum Flexibilitätsoptionen wie Speicher vorhanden. Dies führt zu einer starken Belastung des elektrischen Netzes. Wärme wird noch hauptsächlich aus fossilen Energieträgern erzeugt. Unser Verkehrssystem beruht ebenfalls auf fossilen Kraftstoffen. Energieträger wie Wärme, Gas, oder Kraftstoffe bieten jedoch Speichermöglichkeiten, um für volatile Erzeugungssituationen im Stromnetz fehlende Flexibilitäten bereitzustellen. Sektorkopplung ermöglicht es, durch die Kopplung verschiedener momentan noch separat agierender Energiesektoren, Energie aus volatilen erneuerbaren Energieerzeugern zu nutzen und in andere Energiesektoren zu speichern. Sie stellt somit Flexibilitätsoptionen im Stromsektor bereit. Zudem kann Primärenergie bzw. fossile Energie eingespart und andere Sektoren zugleich dekarbonisiert werden. In Zusammenarbeit mit der Energie AG Oberösterreich und dem Lehrstuhl für Energieverbundtechnik der Montanuniversität Leoben soll im Rahmen dieser Masterarbeit mit Hilfe des an der Montanuniversität Leoben entwickelten Programms „HyFlow“ die Auswirkungen der zukünftigen sektorkoppelnden Maßnahmen im Netzgebiet der Energie AG analysiert werden. Ziel ist es, aus rein technischer Sicht zu ermitteln, welche Sektorkopplungsoptionen sich als besonders zielführend für eine Dekarbonisierung des Energiesystems in Oberösterreich erweisen, welche Auswirkungen die Volatilität der erneuerbaren Energieträger auf das elektrische Energienetz haben und wie dem begegnet werden kann. Die Analyse dieser Masterarbeit hat bestätigt, dass Sektorkopplung ein wichtiger Bestandteil im Energiesystem der Zukunft sein wird. Neben der Einsparung von Primärenergie können Sektorkopplungstechnologien wie Wärmepumpen und Elektromobilität auch eine Entlastung für das elektrische Netz bewirken. Zudem bietet die Sektorkopplung über die Technologie von Power-to-Gas aus momentaner Sicht die einzige vernünftige Option der Langzeitspeicherung von elektrischer Energie in großen Mengen. Entscheidend bei einer zentralen PtG-Anlage wird allerdings auch die verwendete Regelstrategie sein. Auch dezentrale Anlagen sollten untersucht werden, da für eine zentrale PtG-Anlage das momentane elektrische Netz nicht ausgelegt ist. Es hat sich auch gezeigt, dass der Ausbau der erneuerbaren Energiequellen und Sektorkopplung alleine nicht ausreichen wird, um die Energiewende zu meistern. Daneben wird auch die Einsparung des Energieverbrauchs durch Effizienz- und Suffizienzmaßnahmen von essentieller Bedeutung sein.

KW - Sektorkopplung

KW - hybride Netze

KW - Lastflusssimulation

KW - sector coupling

KW - hybrid network

KW - load flow-modelling

M3 - Masterarbeit

ER -