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Enrico Jende

• Zur Einhaltung der Dekarbonisierungsziele und Bewältigung der Herausforderungen bei der ganzheitlichen Transformation des Energiesystems im Kontext der politisch geforderten Energiewende, ist zunehmend der Begriff Sektorenkopplung zu verzeichnen. Eine wesentliche Rolle nimmt dabei die auf den Begriff Power-to-X (P2X) zusammengefasste Elektrifizierung der Sektoren Gas, Wärme, Kälte und Mobilität ein. P2X-Energiewandler und die damit einhergehende Nutzung Erneuerbarer Energien (EE), z.B. aus Photovoltaik (PV) und Wind, sind aufgrund der volatilen Stromerzeugung der EE-Anlagen als dargebotsabhängige Energiewandlung zu verstehen. Aus diesem Grund werden P2X-Energiewandler mit sektoralen Energiespeichern und flexiblen bedarfsgerechten Energiewandlern hin zu sektorenübergreifenden Energiespeichern aggregiert. Diese sind nicht nur in der Lage den Herausforderungen eines zunehmend aus EE bestehenden Energieversorgungssystems (EVS) entgegenzuwirken, sondern einen Beitrag zur sektorenübergreifenden Energiebedarfsdeckung und Dekarbonisierung zuZur Einhaltung der Dekarbonisierungsziele und Bewältigung der Herausforderungen bei der ganzheitlichen Transformation des Energiesystems im Kontext der politisch geforderten Energiewende, ist zunehmend der Begriff Sektorenkopplung zu verzeichnen. Eine wesentliche Rolle nimmt dabei die auf den Begriff Power-to-X (P2X) zusammengefasste Elektrifizierung der Sektoren Gas, Wärme, Kälte und Mobilität ein. P2X-Energiewandler und die damit einhergehende Nutzung Erneuerbarer Energien (EE), z.B. aus Photovoltaik (PV) und Wind, sind aufgrund der volatilen Stromerzeugung der EE-Anlagen als dargebotsabhängige Energiewandlung zu verstehen. Aus diesem Grund werden P2X-Energiewandler mit sektoralen Energiespeichern und flexiblen bedarfsgerechten Energiewandlern hin zu sektorenübergreifenden Energiespeichern aggregiert. Diese sind nicht nur in der Lage den Herausforderungen eines zunehmend aus EE bestehenden Energieversorgungssystems (EVS) entgegenzuwirken, sondern einen Beitrag zur sektorenübergreifenden Energiebedarfsdeckung und Dekarbonisierung zu leisten. In diesem Zusammenhang ist in den vergangenen Jahren auf dem Campus der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) eine Forschungs- und Demonstrationsanlage entstanden, welche sektorale und sektorenübergreifende Energiespeicher topologisch lokal aggregiert und hinsichtlich der Netzbetriebsführung verknüpft. Dieser dezentrale Anlagenverbund bietet eine herausragende Möglichkeit, einen sektorenübergreifenden Betrieb der dezentralen EVS auf lokaler Ebene zu untersuchen. Als Forschungsgegenstand und Teilsystem der Forschungs- und Demonstrationsanlage gilt im Folgenden der sektorenübergreifende Energiespeicher bestehend aus den Technologien der Kraft-Wärme-Kopplung, Power-to-Heat und einem thermischen Energiespeicher. Dieser Anlagenverbund wird innerhalb der Systemgrenzen eines Microgrid unter größtmöglicher Nutzung erneuerbarer Energien am Beispiel der PV untersucht. Ein Simulationsmodell erweitert diesen Forschungsgegenstand und zielt auf modellgestützte Untersuchungen zur Planung und zum Betrieb des sektorenübergreifenden Energiespeichers, insbesondere zur stromnetzdienlichen Systemintegration. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden im Folgenden dargestellt und gelten als Beitrag zur Systemintegration von sektorenübergreifenden Energiespeichern in die lokale dezentrale Energieversorgung.…
• To comply with the decarbonisation objectives and to tackle the challenges of the holistic transformation of the energy system in the context of the politically demanded energy transition, is increasingly being used the term sector coupling. The electrification of the gas, heat, cooling and mobility sectors, which is based on the term Power-to-X (P2X), plays a key role here. P2X energy converters and the associated use of renewable energies (EE), e.g. from photovoltaic (PV) and wind, are as a supply-dependent energy conversion to understand in to the volatile power generation of renewable energy plants. For this reason P2X energy converters with sectoral energy storage systems and flexible demand-oriented energy converters are aggregated into cross-sectoral energy storage systems. These are not only able to contract the challenges of an increasing renewable energy supply system (EVS), but also to make a contribute to cross-sectoral energy coverage and decarbonisation. In this context, a research and demonstration facility was builtTo comply with the decarbonisation objectives and to tackle the challenges of the holistic transformation of the energy system in the context of the politically demanded energy transition, is increasingly being used the term sector coupling. The electrification of the gas, heat, cooling and mobility sectors, which is based on the term Power-to-X (P2X), plays a key role here. P2X energy converters and the associated use of renewable energies (EE), e.g. from photovoltaic (PV) and wind, are as a supply-dependent energy conversion to understand in to the volatile power generation of renewable energy plants. For this reason P2X energy converters with sectoral energy storage systems and flexible demand-oriented energy converters are aggregated into cross-sectoral energy storage systems. These are not only able to contract the challenges of an increasing renewable energy supply system (EVS), but also to make a contribute to cross-sectoral energy coverage and decarbonisation. In this context, a research and demonstration facility was built in recent years on the campus of the Brandenburg Technical University Cottbus-Senftenberg (BTU), which aggregates sectoral and cross-sectoral energy storage topologically local and links it regard in to grid operation management. This decentralized network of facilities provides an excellent opportunity to investigate cross-sectoral operation of decentralized EVS in a local level. In the following the research subject and subsystem of the research and demonstration plant is named the cross-sector energy storage consisting of the technologies of combined heat and power, power-to-heat and a thermal energy storage. This system composite is investigated within the system limits of a microgrid with the greatest possibility use of renewable energies using e.g. PV. A simulation model extends this research thesis and aims at a model-based investigations for the planning and operation of the cross-sector energy storage, in particular for grid-compliened system integration. The results of the investigations are presented below and are considered to contribute to the system integration of cross-sectoral energy storage into the local distributed energy supply system.…