Die europäische Energieversorgung befindet sich im Umbruch. Erneuerbare Energien sind ein zentraler Baustein der europäischen Klima- und Energiepolitik. Im Zuge dessen wachsen die Herausforderungen an die elektrischen Netze. Bedingt durch eine sinkende Akzeptanz in der Bevölkerung und zeitintensive Genehmigungsverfahren kommt es zu Verzögerungen beim Ausbau des Übertragungsnetzes. Zur Vermeidung einer Verzögerung der Energiewende und zur weiteren Integration Erneuerbarer Energien sind neue Ansätze erforderlich. In dieser Arbeit werden Varianten der regionalen Verteilung des Zubaus von Erneuerbaren Energien untersucht. Durch eine nachfrageorientierte Verteilung der installierten Leistung ist beispielsweise eine Reduktion des Übertragungsbedarfs möglich. Ähnliche Einflüsse können innovative Konzepte wie die Spitzenkappung, das Freileitungsmonitoring und die Sektorenkopplung haben. Durch das Freileitungsmonitoring kann zum Beispiel zeitweise die Übertragungsfähigkeit des Netzes deutlich erhöht werden. Die Auswirkungen dieser Konzepte auf den Ausbaubedarf des deutschen Übertragungsnetzes werden für einen Anwendungsfall im Jahr 2025 untersucht und miteinander verglichen.
Aktualisiert: 2020-01-27
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Die Transformation des elektrischen Energiesystems in ein zunehmend witterungsabhängiges Gesamtsystem erfordert eine effiziente Nutzung bestehender Netzinfrastrukturen. In diesem Zusammenhang ist die Anwendung von Verfahren, welche die thermische Belastbarkeit von Freileitungen optimal nutzen, vor ökonomischenund regulatorischen Gesichtspunkten vorteilhaft. Weltweit beginnen Netzbetreiber das Konzept des witterungsabhängigen Freileitungsbetriebes verstärkt anzuwenden, gleichwohl die Betriebserfahrungen gering sind und erfolgreich getestete Methoden auf divergenten Ansätzen basieren. Der Vergleich und die Bewertung dieser Ansätze verlangt zeitlich und räumlich detaillierte Referenzmessungen von Freileitungstemperaturen, die allerdings aufgrund der weiträumigen Ausdehnung von Freileitungen und des damit einhergehenden örtlich und zeitlich wechselhaften Witterungseinflusses nicht verfügbar sind.
In dieser Dissertation wird eine Simulationsumgebung zur Bereitstellung einer reproduzierbaren Temperaturreferenz mit exakter Orts- und Zeitkenntnis auf Basis einer elektro-thermischen Freileitungsmodellierung entwickelt. Mit ihr werden sowohl wettergestützte als auch auf der kontinuierlichen Schätzung von Leitungsparametern basierende Messsysteme systematisch untersucht und ihre Genauigkeit evaluiert. Weiterhin wird eine Kombination dieser Messsysteme vorgestellt und gezeigt, dass diese eine räumlich flexiblere und präzisere Messung von Leitungstemperaturen, im Vergleich zu den jeweiligen Einzelsystemen, ermöglicht.
Aktualisiert: 2021-12-20
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