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Offene und sektorübergreifende Planung von Übertragungs- und Verteilungsnetzen
Website besuchenIn enger Zusammenarbeit mit Praktikern der Energiemodellierung und Energieprojektentwicklern haben wir ein Open-Source-Planungstool entwickelt
Sie können die neueste Version des open-plan-tools auschecken
Wenn Sie mitarbeiten wollen oder sich für das Projekt interessieren, finden Sie weitere Informationen auf:
Der zelluläre Ansatz ist ein neuer Modellrahmen für Energiesysteme, der auf dezentralen Energiesystemen und Sektorkopplung basiert
Der zelluläre Ansatz beschreibt ein Energiesystem, das in sogenannten Energiezellen organisiert ist
Der Grundgedanke des zellulären Ansatzes ist die Optimierung der Energiesystemplanung auf allen möglichen Ebenen, von der kleinsten bis zur größten Energiezelle.
Eine Energiezelle kann viele Energieformen wie Strom, Wärme, Gas usw. enthalten und kombinieren.
Die Verabschiedung des Deutschen Erneuerbare-Energien-Gesetzes "EEG 2021" eröffnet eine einzigartige Chance, die durch eine neue Perspektive der Energiesystemplanung genutzt werden kann. Die vollständige Umstellung auf erneuerbare Energien und Klimaneutralität bis 2050 erfordert eine hohe Akzeptanz der Bürgerinnen und Bürger, die durch lokale Beteiligungsmöglichkeiten erreicht werden kann. Solche Rahmenbedingungen können es Mietern ermöglichen, von PV-Anlagen auf Dächern zu profitieren, und lokalen Gemeinden und Behörden, die Windenergieerzeugung zu schätzen. Dies sind zwei Beispiele, die zeigen, wie Bottom-up-Ansätze zu einer erfolgreichen Energiewende beitragen können, die letztlich einen zellulären Ansatz erfordert: "Der zellulare Ansatz ist ein neues Organisationsmodell für die Energieversorgung. In diesem interdisziplinären Modell werden technische, wirtschaftliche, rechtliche und politische (und soziale) Belange berücksichtigt. Die zentrale Komponente dieses Modells ist die Energiezelle." [1]
Dieses Modell wurde vom Deutschen Verband für Elektrotechnik (VDE) entwickelt. Es schlägt einen neuen Weg zur Organisation zukünftiger Energiesystemnetzwerke vor. Der zellulare Ansatz beruht auf der Idee, dass die Erzeugung und der Verbrauch von Energie lokal ausgeglichen sind und eine sogenannte Energiezelle bilden. Eine Energiezelle ist nicht geografisch begrenzt, sondern ein System, das mindestens aus einem Generator, einem Umrichter, einem Speicher, einer Last, einem Schutz- und Kontrollsystem und einem Anschluss an das Verteilungsnetz besteht. Eine Energiezelle kann viele Energieformen wie Strom, Wärme, Gas und Mobilität enthalten und entspricht damit dem Konzept der Sektorkopplung.
>[1] VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.: Zelluläres Energiesystem - Ein Beitrag zur Konkretisierung des zellulären Ansatzes mit Handlungsempfehlungen, Frankfurt am Main, Mai 2019
Das Tool soll zur optimierten Planung von Energiezellen für die (Teil-)Versorgung des Strom- und Wärmebedarfs von Quartieren, Gewerbehöfen und Industrie in Deutschland eingesetzt werden. Energiezellen können als aktive Teilsysteme die Integration erneuerbarer Energien erleichtern und den Netzausbau erheblich reduzieren, da sie untereinander plan- und steuerbar sind.
Das Projekt wird dem vielversprechenden Open-Science-Ansatz folgen, den das RLI bereits in vielen Projekten umgesetzt hat, und alle Daten, Methoden und Programmcodes unter einer geeigneten offenen Lizenz zur Verfügung stellen. Damit soll den wissenschaftlichen Standards entsprochen werden, denn nur Ergebnisse, die mit offenen und zitierfähigen Werkzeugen und Daten erzeugt wurden, können im Bereich der softwarebasierten Forschung reproduziert und vervielfältigt werden.
Durch die enge Zusammenarbeit innerhalb des Konsortiums und mit einem breiten Spektrum von Stakeholdern und Nutzer*innen wird das Forschungsnetzwerk erweitert und ein breites Feld neuer, bedeutender und explizit anwendungsorientierter Forschungsfragen erschlossen. Das Projekt open_plan ergänzt andere bisherige Open-Science-Forschungsprojekte des RLI, wie open_eGO (OpenEnergyPlatfrom), open_FRED (Einspeisezeitreihen auf OpenEnergyPlatform) und ermöglicht den Vergleich, die Validierung und die Verbesserung der Energiesystemmodellierung.
Kombination verschiedener Erzeugungskomponenten und Bedarfskategorien zur Gestaltung optimierter Systeme und Betriebsstrategien
Integration offener Bibliotheken, z.B. Ressourcendaten und Grid-Komponenten und Nutzung offener austauschbarer Formate
Eine automatisierte Erstellung von Szenarien ermöglicht einen einfachen Vergleich verschiedener Optionen und das Verständnis von Sensitivitäten
Alle Ergebnisse werden auf der Grundlage transparenter Berechnungen reproduzierbar sein, sowohl produktbezogen als auch generisch
Eine große Vielfalt an unterschiedlichen Energiezellen erfordert modulare Komponenten, um unterschiedliche Komplexitätsgrade und Funktionalitäten abzubilden
Bei der Entwicklung des Tools wurde besonderer Wert auf eine einfache Bedienung gelegt, die keine Kenntnisse einer Programmiersprache erfordert
Offene und sektorübergreifende Planung von Übertragungs- und Verteilungsnetzen
Website besuchenToolbox für die kohlenstoffarme und klimaresistente Transformation von Energiesystemen, die technische, soziale und wirtschaftliche Aspekte gleichermaßen berücksichtigt
Website besuchenModellversuch zum Vergleich und zur Ermittlung von Synergiepotenzialen von Open-Source-Frameworks in der Energiesystemanalyse
Siehe ProjektDas Projektkonsortium open_plan besteht aus dem Reiner Lemoine Institut (RLI), der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) und dem Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Es wird im Rahmen des Förderbereichs "Technologieorientierte Systemanalyse" des 7. Energieforschungsprogramms des BMWi "Innovation für die Energiewende" gefördert.