Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, auf Grundlage von Leistungsdaten, ein Lastprofil für den Verbrauch an elektrischer Energie zu erstellen, welche eine Aussage über den Einfluss von Photovoltaikeinspeisungen ermöglicht. Dazu werden Daten der Stadtwerke Cottbus verwendet und anhand von Werten der Stadtwerke München, der Stadt- und Überlandwerke Luckau – Lübbenau und nmr – Netz Mittleres Ruhrgebiet GmbH verglichen.
In dem ersten Teil der Arbeit werden die notwendigen Grundlagen hinsichtlich der Lastprofile und ihrer wirtschaftlichen Bedeutung gelegt, sowie auf die Netzstruktur, die Energiewirtschaft und die Photovoltaik eingegangen.
Der Kern dieser Arbeit ist der zweite Abschnitt. Hier wird zuerst das Energieversorgungsnetz der Stadt Cottbus dargestellt. Anschließend wird das Lastprofil für das Jahr 2009 analysiert. Der Einfluss von Photovoltaikeinspeisungen wird ebenfalls untersucht und ausgewertet.
Der dritte Teil mit dem Titel „Herausforderungen in der Zukunft“ ist ein Aufzeigen von möglichen zukünftigen Forschungsschwerpunkten.
Eine abschließende und zusammenfassende Betrachtung erfolgt im vierten und letzten Teil dieser Arbeit.
Inhaltsverzeichnis
1 ZIELSTELLUNG
2 VORBETRACHTUNGEN
2.1 LASTPROFILE
2.2 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG DER LASTPROFILE
2.3 NETZSTRUKTUR
2.4 ENERGIEWIRTSCHAFT
2.5 PHOTOVOLTAIK
2.5.1 TECHNIK DER PHOTOVOLTAIK
2.5.2 BEDEUTUNG DER PHOTOVOLTAIK
3 LASTPROFILANALYSE
3.1 VORBEMERKUNG
3.2 ENERGIEVERSORGUNGSSYSTEM DER STADT COTTBUS
3.3 LASTPROFIL DER STADT COTTBUS
3.3.1 TAGESLASTGANG
3.3.2 DETAILLIERTERE ANALYSE
3.3.2.1 GRUNDLAGE DER ANALYSE
3.3.2.2 WOCHENLASTGANG
3.3.2.3 MONATSLASTGANG
3.3.3 ABSCHLIEßENDE BEMERKUNG
3.4 PHOTOVOLTAIKEINSPEISUNGEN
3.4.1 AKTUELLER STAND IN COTTBUS
3.4.2 LASTPROGNOSE
3.5 AUSWIRKUNGEN DER PHOTOVOLTAIK AUF DEN LASTGANG DER STADT COTTBUS
4 HERAUSFORDERUNGEN IN DER ZUKUNFT
5 FAZIT
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, auf Grundlage von Leistungsdaten ein Lastprofil für den Verbrauch an elektrischer Energie in der Stadt Cottbus zu erstellen, um den Einfluss von Photovoltaikeinspeisungen auf das Lastmanagement zu untersuchen und zu bewerten. Hierbei werden reale Daten der Stadtwerke Cottbus analysiert und mit Werten anderer Städte verglichen.
- Analyse der Netzstruktur und energiewirtschaftlicher Grundlagen
- Untersuchung des Tages-, Wochen- und Monatslastgangs
- Evaluierung des Einflusses von Photovoltaikeinspeisungen auf den Lastgang
- Prognosemöglichkeiten für solare Einstrahlung und Einspeisung
- Herausforderungen des zukünftigen Lastmanagements unter Berücksichtigung der Energiewende
Auszug aus dem Buch
3.3.1 TAGESLASTGANG
Wie bereits dargelegt, handelt es sich bei den vorliegenden Daten um reale Werte für das Jahr 2009. Gemäß § 17 I Nr. 2 StromNZV sind die zu veröffentlichenden Daten in Viertelstundenwerten zu ermitteln. Für die Netzführung ist dieses Zeitintervall jedoch viel zu grob. Eine erhebliche Veränderung in der Lastnachfrage würde erst nach dem Ablauf des aktuellen Intervalls sichtbar. Dieses ist grundsätzlich ein viel zu großes Risiko in der Netzführung. Gleichzeitig stellt sich aber auch die Frage, wie dynamisch ist das Netz wirklich. Reagiert es unmittelbar auf jede einzelne kleine Laständerung oder lassen sich kleinere Änderungen mittels Massenträgheit kompensieren?
Die vorliegenden Werte sind eine Mittlung der Augenblickswerte über die Zeit. Eine Sicherung jedes einzelnen Momentanwertes ist möglich, jedoch würde dieses zu einer nahezu unüberschaubaren Datenmenge führen, welche sich nur mit sehr großem Aufwand auswerten ließe. Zum Vergleich: Pro Jahr gibt es 35.040 Viertelstundenwerte und 31.536.000 Sekundenwerte. Die Viertelstundenwerte stellen somit einen Kompromiss zwischen Genauigkeit und Überschaubarkeit dar, welcher es grundsätzlich ermöglicht Tendenzen zu erkennen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 ZIELSTELLUNG: Definition des Ziels der Arbeit, ein Lastprofil für den Stromverbrauch in Cottbus zu erstellen und den Einfluss von PV-Einspeisungen zu bewerten.
2 VORBETRACHTUNGEN: Einführung in die theoretischen Grundlagen wie Lastprofile, Netzstruktur, Energiewirtschaft und die Funktionsweise sowie Bedeutung der Photovoltaik.
3 LASTPROFILANALYSE: Analyse des Energieversorgungssystems und der Lastprofile der Stadt Cottbus unter Einbeziehung von Photovoltaikeinspeisungen und Vergleich mit anderen Städten.
4 HERAUSFORDERUNGEN IN DER ZUKUNFT: Diskussion zukünftiger Herausforderungen an die Netzstabilität, insbesondere durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die Notwendigkeit intelligenterer Lastmanagement-Systeme.
5 FAZIT: Zusammenfassung der Ergebnisse, die bestätigt, dass die Photovoltaik derzeit einen geringen Einfluss auf das Lastmanagement in Cottbus hat, aber strategisch für die Zukunft wichtig bleibt.
Schlüsselwörter
Lastprofil, Photovoltaik, Stromnetz, Lastmanagement, Cottbus, elektrische Energie, Lastgang, Netzstabilität, Erneuerbare Energien, Lastprognose, Mittellast, Grundlast, Spitzenlast, Einspeisung, Energiewirtschaft.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Einflusses von Photovoltaikeinspeisungen auf das Lastmanagement in städtischen Energieversorgungsnetzen am Beispiel der Stadt Cottbus.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Zentrale Themen sind die Analyse von Lastprofilen (Tages-, Wochen-, Monatsgänge), die Netzstruktur in Deutschland, die Funktionsweise der Photovoltaik sowie die zukünftigen Anforderungen an das Lastmanagement.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist es, auf Basis realer Leistungsdaten ein Lastprofil für den Stromverbrauch in Cottbus zu erstellen, um quantitativ zu bestimmen, wie stark Photovoltaikanlagen das Lastmanagement beeinflussen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine empirische Analyse auf Basis realer Leistungsdaten (Viertelstundenwerte des Jahres 2009) durchgeführt, die mit statistischen Verfahren und Vergleichswerten anderer Städte (München, Bochum) sowie mit mathematischen Prognosemodellen für PV-Einspeisung kombiniert wird.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Betrachtung von Lastprofilen und Stromnetzen sowie in die detaillierte empirische Auswertung der Lastdaten der Stadtwerke Cottbus inklusive der Auswirkungen der Photovoltaik.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Lastprofil, Photovoltaik, Stromnetz, Lastmanagement, Netzstabilität, Lastgang und Energiewirtschaft.
Wie unterscheidet sich der Lastgang in Cottbus im Vergleich zu Städten wie München?
Der Lastgang in Cottbus zeigt ein deutlich niedrigeres absolutes Energieniveau und Unterschiede in den Zeitpunkten von Lastmaxima, was unter anderem auf die industrielle Struktur und regionale Arbeitsweisen zurückgeführt wird.
Warum ist die aktuelle Photovoltaik-Integration in Cottbus für das Lastmanagement kaum relevant?
Die Analyse zeigt, dass der Anteil der Photovoltaik am Gesamtbedarf der Stadt Cottbus im Jahr 2009 bei unter 1 % lag, was für die kurzfristige Steuerung des Lastmanagements zu gering ist, um signifikante Entlastungen bei Spitzenlasten zu bewirken.
- Citar trabajo
- Bastian Garnitz (Autor), 2011, Der Einfluss von Photovoltaikeinspeisungen auf das Lastmanagement am Beispiel der Stadt Cottbus, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/167433
