Dynamische Einspeisung aus einem Photovoltaik-Batterie-System

Bachelorarbeit, Masterarbeit

Themen-Schwerpunkt: Energie, Energiemanagement
Studiengänge: Informatik, Verwandte Studiengänge, Wirtschaftsinformatik, Wirtschaftsingenieurwesen

Umfeld

Kleine Photovoltaikanlagen speisen aktuell zu einer fixen Einspeisevergütung in das öffentliche Netz ein. Dabei ist bislang unerheblich, wie hoch die Börsenstrompreise zum Zeitpunkt der Einspeisung sind und es gibt für diese kleineren Anlagen keinen Anreiz, die Einspeisung zeitlich zu optimieren. Dabei könnten Haushaltsbatterien, die mit Photovoltaikanlagen gekoppelt werden, nicht nur Energie für den Eigenbedarf des Haushalts zwischenspeichern, sondern auch den Einspeisezeitpunkt verschieben. Dadurch könnten Batterien systemdienlicher betrieben werden und Strom bevorzugt dann ins Netz einspeisen, wenn er dringender benötigt wird. Falls keine konstante, sondern eine variable Einspeisevergütung zugrunde gelegt wird, könnten mithilfe der Batterie die Erlöse des Stromverkaufs maximiert werden. Diese Direktvermarktung ist bei größeren Anlagen bereits verpflichtend, kleine Anlagen erhalten aber eine konstante Einspeisevergütung.

Im Labor „Smart Energy“ am FZI sind alle Komponenten eines Haushalts aufgebaut, darunter ein Hybrid-Wechselrichter, der die Photovoltaikanlage auf dem Dach des FZI House of Living Labs mit einer Batterie kombiniert. Zusätzlich ist dieser Haushalt mit einem intelligenten Messsystem angebunden, wodurch eine realitätsnahes zukünftiges Kommunikationsszenario zu einem Käufer des Solarstroms dargestellt werden kann.

Aufgaben

Ziel der Arbeit ist es, den Betrieb der Batterie so zu optimieren, dass die Erlöse der Solareinspeisung unter einer variablen Einspeisevergütung maximiert werden. Die Kommunikationsschnittstelle zum Wechselrichter ist bereits vorhanden. Die variable Einspeisevergütung ist angelehnt an die Börsenergebnisse. Als Ergebnis soll der Demonstrator die Einspeisung dauerhaft optimieren. Den wissenschaftlichen Beitrag bildet der Vergleich der fixen Einspeisevergütung mit den variablen Börsenstrompreisen und einer optimierten Betriebsweise. Damit sollen anhand eines realen Beispiels Aussagen getroffen werden, inwiefern die Direktvermarktung von kleinen PV-Anlagen durch einen optimierten Batteriebetrieb finanziell attraktiver werden kann. Je nach Umfang (Bachelor- oder Masterarbeit) können umfangreichere Analysen angestellt und auch die variable externe Einspeisevergütung angepasst werden. Dadurch kann auch das Szenario der dezentralen Netzdienlichkeit praxisnah dargestellt werden.

Wir bieten

  • Ein kollegiales Umfeld mit Raum für spannende Diskussionen
  • Möglichkeiten, eigene Ideen umzusetzen, Vorschläge einzubringen und eigene Forschungsfragen zu formulieren
  • Einblicke in die neueste Forschung in der Energieinformatik
  • Praxisnahe Umsetzung von neuen Ideen

Wir erwarten

  • Großes Interesse an den Themen Erneuerbare Energien, Optimierung und Modellierung, Batteriespeicher und Energiewirtschaft
  • Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
  • Kenntnisse und Erfahrungen im Bereich Optimierung und Programmierkenntnisse in Python sind von Vorteil

Bewerbung

Wir freuen uns auf Deine Bewerbung mit Notenauszug und kurzem Lebenslauf an Tobias Riedel (riedel@fzi.de).

Weitere Informationen

Start: ab sofort