Operation, optimization and additional market participation of households with PV battery storage system and power-to-heat application

Angenendt, Georg; Sauer, Dirk Uwe (Thesis advisor); Engel, Bernd (Thesis advisor)

Aachen : ISEA (2019, 2020)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge des ISEA 139
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (VI, 221 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2019

Kurzfassung

Die Sektorenkopplung in privaten Haushalten ermöglicht die Nutzung von Strom aus Photovoltaikdachanlagen zur Raumheizung und Warmwasserbereitung. Durch die Strom-Wärme-Kopplung mittels Wärmepumpen kann damit ein Beitrag zur Dekarbonisierung des Wärmesektors geleistet werden. In dieser Dissertation wird ein modernes Haus, bestehend aus einem Photovoltaiksystem, einem Batteriespeicher und einer Strom-Wärme-Kopplung, analysiert. Zudem werden Kostensenkungspotenziale untersucht. Hierzu wurden in dieser Dissertation prognosebasierte Betriebsstrategien zur Verlängerung der Lebensdauer von Batteriespeichern entwickelt, die neben der Optimierung der Bauteilgrößen und der Teilnahme am Regelleistungsmarkt die Kosten des Haushaltes senken können. Es wird aufgezeigt, dass Haushalte mit PV-Heimspeicher, Strom-Wärme-Kopplung und optimierten Komponentengrößen sowie prognosebasierten Betriebsstrategien wirtschaftlich wettbewerbsfähig gegenüber Haushalten mit fossilen Heizkonzepten sind. Neben einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit moderner Haushalte kann durch eine Teilnahme am Regelleistungsmarkt die Netzstabilität verbessert und damit die weitere Integration erneuerbarer Energien unterstützt werden.

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik [618310]
• Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614500]