EUROPÄISCHE UNION - Europäischer Sozialfonds (ESF)
„Förderung von Nachwuchswissenschaftler*innen in exzellenten Forschungsverbünden“
Im Rahmen der Fördermaßnahme „Förderung von Nachwuchswissenschaftler in exzellenten Forschungsverbünden“ fördert das Land Mecklenburg-Vorpommern exzellente Forschungsverbünde in den definierten Zukunftsfeldern der Regionalen Innovationsstrategie des Landes (RIS) sowie der Energieforschung. Auf Grundlage des Operationellen Programmes des Landes Mecklenburg-Vorpommern (ESF-OP), werden Zuwendungen für Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler gewährt. Ziel der Förderung ist es, hochqualifizierte Humanressourcen in Mecklenburg-Vorpommern zu entwickeln sowie zugehörige Kapazitäten für exzellente Forschung an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen des Landes zu stärken. Darüber hinaus dient die Förderung der Bündelung von Potentialen sowie Schaffung von Synergieeffekten, welche ihrerseits einen Beitrag zur Verbesserung der Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Hochschulen und außer-universitären Forschungseinrichtungen in Mecklenburg-Vorpommern leisten sollen. Die Förderung erfolgt aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) innerhalb der Strukturfondsperiode 2014 bis 2020.
Netz-Stabil
An der HOST werden zwei Teilprojekte innerhalb des Verbundes „Netzstabilität mit Wind- und Bioenergie, Speichern und Lasten unter Berücksichtigung einer optimalen Sektorkopplung (Netz-Stabil)“, unter Leitung der Universität Rostock sowie in Kooperation mit der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, gefördert.
Projekttitel: Netz-Stabil | Netzstabilität mit Wind- und Bioenergie, Speichern und Lasten unter Berücksichtigung einer optimalen Sektorkopplung; Teilprojekt P5: Energiespeicherstudie MV
Projektleiter*in: Prof. Dr.-Ing. Thomas Luschtinetz; Tel.: +49 3831 45 6583; Email: thomas.luschtinetz@hochschule-stralsund.de
Bearbeiter*in: Dipl.-Phys. Dirk Diele; Tel.: +49 3831 456 679; Email: dirk.diele@hochschule-stralsund.de
Fakultät/Institut:Fakultät für Elektrotechnik und Informatik
Finanzierungsträger/Zuwendungsgeber: Das Projekt wird im Rahmen der Landesexzellenzinitiative MV mit Mitteln der Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert.
Programm: Exzellenzforschungsprogramm in Mecklenburg-Vorpommern; Wettbewerb „Nachwuchswissenschaftler in exzellenten Forschungsverbünden“
Laufzeit: 01.01.2017 – 31.03.2021
Projektbeschreibung:
Der Forschungsverbund „Netz-Stabil“ hat im Rahmen des Auswahlverfahrens des Exzellenzforschungsprogramms des Landes Mecklenburg-Vorpommern den Zuschlag erhalten. Das Exzellenzforschungsprogramm unterstützt insbesondere junge Wissenschaftlerinnen und junge Wissenschaftler und soll die Spitzenforschung des Landes weiter stärken. Die finanziellen Mittel werden durch den Europäischen Sozialfonds (ESF) der laufenden Förderperiode 2014 bis 2020 bereitgestellt.
Die Energiewende auf Erzeugerseite und der technologische Wandel auf Verbraucherseite führen zu einer Verschlechterung der Stabilität des elektrischen Verbundnetzes. Die fluktuierende Einspeisung regenerativer Erzeuger gefährdet das Gleichgewicht aus erzeugter und verbrauchter Leistung. Auf der Verbraucherseite führt der zunehmende Einsatz umrichtergespeister Antriebe zu einer Schwächung der Verkopplung zwischen Netzfrequenz und Leistungsaufnahme und so zu einer Reduktion der Netzdämpfung. Das Forschungsvorhaben widmet sich diesen Problemen mit besonderem Bezug zu Mecklenburg-Vorpommern.
Der Forschungsverbund ist durch die große Zahl der Teilnehmer aus verschiedenen Institutionen gekennzeichnet. So umfasst er Juristen und Wirtschaftswissenschaftler der Universität Greifswald, Ingenieure der Universität Rostock und der Hochschule Stralsund und Theologen der Universität Rostock. Es wirken also sowohl verschiedene Disziplinen an unterschiedlichen Standorten als auch unterschiedliche Fachgebiete innerhalb eines Standortes und gleiche Fachgebiete an unterschiedlichen Standorten zusammen. Diese breite Aufstellung ermöglicht einen interdisziplinären Dialog und verspricht einen hohen Nutzen für alle Beteiligten.
Das Vorhaben wird im Rahmen des Exzellenzforschungsprogramms des Landes Mecklenburg-Vorpommern mit ca. 5 Mio. Euro über einen Zeitraum von vier Jahren aus dem Europäischen Sozialfonds gefördert.
Im Rahmen der Energiespeicherstudie Mecklenburg-Vorpommern soll die für den Einsatz in den elektrischen Netzen im Land möglichen Speichertechnologien hinsichtlich der erreichbaren Energieinhalte, Leistungen, ihrer Umsetzbarkeit, energetischen Gesamtnutzung und wirtschaftlichen Kennwerte bewertet werden. Schwerpunkt ist vor allem die Langzeitspeicherung mit Einbeziehung eines verstärkten Ausbaus der Einspeicherpfade zur Überführung regenerativen Stroms in speicherbare (gasförmige und flüssige) chemische Energieträger. Zielstellung ist die Identifikation fortschrittlicher Technologien für die Wandlungs- und für die nachgelagerten Speicher- und Nutzungspfade. Insbesondere sollen dabei die durch die Prozessdynamik der Speicher und den verstärkten Betrieb der Einspeicherpfade zur Produktion speicherbarer Energieträger erreichbaren Beiträge zur Netzstabilität untersucht werden.
Im Mittelpunkt aller Untersuchungen stehen die Wirtschaftlichkeit der Verfahren und die Ableitung von Empfehlungen für den Ausbau der Infrastruktur in Mecklenburg-Vorpommern.
Bereits jetzt werden in Mecklenburg-Vorpommern Kurz- und Langzeitspeicher als auch Nutzungsszenarien für regenerativen Überschussstrom notwendig, die die netzstabilisierenden Eigenschaften der abzulösenden fossilen Erzeugerstruktur besitzen müssen. Für die Situation in Mecklenburg-Vorpommern soll daher in der Speicherstudie untersucht werden, wo welche Speicher mit welchen Leistungen und Energiemengen in welcher Technologie und bei welchen wirtschaftlichen Randbedingungen realisiert werden können. Insbesondere ist bei Langzeitspeichern ein technisches und wirtschaftliches Optimum hinsichtlich der Kombination mit der zu schaffenden Infrastruktur für die Überführung regenerativen Stroms in speicherbare Energieträger (für Mobilität, Wärme-, Stoffwirtschaft) als auch der Einbeziehung der Abwärme in die Betriebskonzepte zu finden. Dabei ist insbesondere der mit der jeweiligen Prozessdynamik erreichbare Beitrag zur Netzstabilität zu untersuchen und in Anforderungen an die notwendigen Netzkoppelbaugruppen zu untersetzen. Hinsichtlich der Langzeitspeicheroptionen und der notwendigen Rückspeisepfade ist zu evaluieren, in welchem Umfang u.a. Gaskraftwerke und BHKW als Brückentechnologie in für den Übergang zur vollständig regenerativen Energieversorgung und ggf. längerfristig als Back-up und Residuallastkraftwerke notwendig bleiben. Mit erneuerbarem Gas (Elektrolyse-Wasserstoff, SNG und Biogas) betrieben, könnten sie die für die Netzstabilität klassische Kraftwerksfunktion im Betriebsfall problemlos weiter erfüllen, sind jedoch bereits heute auf Grund energiepolitischer Regularien unter spürbarem wirtschaftlichem Druck.
Projektpartner:
Publikationen/Downloads
Projektskizze_NetzStabil_Kurzfassung
Weitere Informationen zum Projekt sind auf der Projekt-Webseitehttps://www.netz-stabil.uni-rostock.dezu finden.
Projekttitel: Netz-Stabil | Dynamische Systemdienstleistungen durch Kombination chemischer und elektrischer Speicher - FACTS Funktionalität; Teilprojekt P8: Intelligente Speicher
Projektleiter*in: Prof. Dr.-Ing. Michael Bierhoff; Tel.: +49 3831 45 7317; Email: michael.bierhoff(at)hochschule-stralsund(dot)de
Bearbeiter*in: Dipl.-Ing. Ramy Soliman; Tel.: +49 03831 456 6940; Email:ramy.soliman(at)hochschule-stralsund(dot)de
Fakultät/Institut:Fakultät für Elektrotechnik und Informatik
Finanzierungsträger/Zuwendungsgeber: Das Projekt wird im Rahmen der Landesexzellenzinitiative MV mit Mitteln der Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert.
Programm: Exzellenzforschungsprogramm in Mecklenburg-Vorpommern; Wettbewerb „Nachwuchswissenschaftler in exzellenten Forschungsverbünden“
Laufzeit: 01.01.2017 – 31.03.2021
Projektbeschreibung:
Der Forschungsverbund „Netz-Stabil“ hat im Rahmen des Auswahlverfahrens des Exzellenzforschungsprogramms des Landes Mecklenburg-Vorpommern den Zuschlag erhalten. Das Exzellenzforschungsprogramm unterstützt insbesondere junge Wissenschaftlerinnen und junge Wissenschaftler und soll die Spitzenforschung des Landes weiter stärken. Die finanziellen Mittel werden durch den Europäischen Sozialfonds (ESF) der laufenden Förderperiode 2014 bis 2020 bereitgestellt.
Eine Kombination von chemischen und hoch dynamischen elektrischen Speichern mit Netzpulsstromrichtern bietet neben der Möglichkeit, hoch dynamisch positive wie negative Lastspitzen abbilden zu können, auch prinzipiell das Potenzial, Grundschwingungsblindleistung sowie Verzerrungsleistung (Stromoberschwingungen) und Unsymmetrien am Netzanschlusspunkt zu kompensieren (Betrieb als aktiver Leistungsfilter). Netzbetriebsmittel, die u.a. auch diese Fähigkeiten besitzen, werden häufig auch mit dem Begriff „Flexible AC Transmission Systems“ umschriebenen. Diese FACTS gehören in Entwicklungs- und Schwellenländern bereits zur gängigen Praxis, wenn es darum geht, schwache Netze zu stabilisieren. Im Rahmen dieses Arbeitspaketes sollen verschiedene bekannte Verfahren der Ansteuerung eines Netzpulsstromrichters als aktiver Leistungsfilter an einem Prototypen implementiert, getestet und miteinander kombiniert sowie ggf. weiterentwickelt werden. In Kombination mit einem entsprechenden UltraCap-Zwischenspeicher, gilt es zudem, Möglichkeiten und Grenzen des dynamischen Wirkleistungsaustausches mit dem Versorgungsnetz bis hin zur Flicker-Kompensation zu untersuchen.
Es soll der Prototyp eines „intelligenten Speichers“ mit einer Nennleistung von 20 kW gebaut und in Betrieb genommen werden. Dieser Speicher könnte später perspektivisch mit einer bereits auf dem Campus der FH-Stralsund befindlichen Windkraftanlage kombiniert betrieben werden. Ziel dieser Arbeit ist es, allgemeine Aussagen zur elektrochemischen Speicherauslegung in Abhängigkeit von entsprechenden Umgebungsbedingungen zu treffen. Darüber hinaus soll ein robuster Betrieb der Anlage auch an schwachen Netzen zwecks Kompensation von Leistungsspitzen - meist verursacht durch regenerative Energiewandler - am Netzanschlusspunkt gewährleistet werden. Um das Potenzial der Betriebsmittel voll auszunutzen, soll die Schnittstelle zum Versorgungsnetz, der Netzpulsstromrichter, über entsprechende Algorithmen mit den Funktionalitäten eines aktiven Leistungsfilters ausgestattet werden.
Projektpartner:
Publikationen/Downloads
Projektskizze_NetzStabil_Kurzfassung
Weitere Informationen zum Projekt sind auf der Projekt-Webseitehttps://www.netz-stabil.uni-rostock.de/zu finden.