Renewable Energy Systems with EnergySharing

: A Model-Based Approach

Abstract

Konventionelle Energiesysteme, die von nicht-erneuerbaren Ressourcen abhängig sind, verursachen erhebliche globale CO₂-Emissionen.
Zudem beeinträchtigen diese Systeme die Energieunabhängigkeit der Verbraucher, da sie an die Tarife ihrer Energieversorger gekoppelt sind.
In dieser Arbeit werden die Effizienz und Vorteile von Energiesystemen analysiert, die Photovoltaik (PV), Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher in erneuerbare Energiegemeinschaften in Österreich integrieren.
Mittels detaillierter Simulationen und vergleichender Analysen bewertet die Studie diese Systeme hinsichtlich ihrer Energieunabhängigkeit und Kosteneffizienz im Vergleich zu konventionellen, netzgebundenen Konfigurationen. Die Forschung unterstreicht die Bedeutung dieser Systeme für die Erreichung von Zielen für erneuerbare Energien im Rahmen einer Klima- und Energiemodellregion, entsprechend den Nachhaltigkeitszielen der Europäischen Union.
Es wird ein modellbasierter Ansatz verwendet, um verschiedene Systemkonfigurationen zu simulieren und deren Leistung auf Grundlage von Energieverbrauchsdaten und Solarressourcenbewertungen zu analysieren. Photovoltaiksysteme weisen den niedrigsten Nettobarwert auf. Durch Integration von Batteriespeichern lässt sich die Autarkie in den betrachteten Konfigurationen um durchschnittlich 4,2 % steigern.
Darüber hinaus wird die Realisierbarkeit von Erneuerbaren Energiegemeinschaften auf drei Ebenen untersucht: innerhalb eines Gebäudes, auf lokaler und regionaler Ebene. Der Energietausch reduziert Kosten und steigert die Eigenverbrauchsrate. Die größten Vorteile ergeben sich auf regionaler Ebene, mit einer Erhöhung der Autarkie um 19 % und potenziellen Einsparungen von 11 167 € jährlich.
Außerdem wird die statische und dynamische Energiezuteilungsstrategie verglichen, wobei eine deutliche Zunahme des geteilten Stroms bei dynamischer Zuteilung festgestellt wird. Die Analyse zeigt, dass bei voller PV-Kapazität der Energieaustausch gegenüber dem Status quo um 67 % steigt. Einsparungen durch den Energieaustausch sind tarif- und netzebenenabhängig untersucht.

Datum der Bewilligung	Sep. 2024
Originalsprache	Englisch
Betreuer/-in	Gerald Steinmaurer (Betreuer*in)