Oldenburg Computer Science Series

Univ.-Prof. Dr. Susanne Boll,
Univ.-Prof. Dr. Sebastian Lehnhoff (Hrsg.)

Martin Tröschel

Aktive Einsatzplanung in holonischen Virtuellen Kraftwerken

Die zukünftige Energieversorgung wird sich durch eine wachsende Anzahl dezentraler Energiesysteme auszeichnen, die die historisch gewachsenen Strukturen zunehmend durchdringen und teilweise ablösen werden. Diese im Sinne einer nachhaltigen Umgestaltung der Energieversorgung wünschenswerte Entwicklung erfordert aber geeignete Energiemanagementsysteme, um den Übergang von einer zentralen hin zu einer dezentralen Struktur zuverlässig, d.h. ohne Beeinträchtigung der Versorgungssicherheit, zu gestalten. Zentrale Aufgabe des Energiemanagements ist dabei der laufende Abgleich von (elektrischer) Erzeugung und (elektrischem) Verbrauch, um die Unsicherheit, die sich aus der bislang ungesteuerten Einspeisung elektrischer Energie durch dezentrale Anlagen in das Stromnetz ergibt, einzuschränken und damit einerseits die Notwendigkeit sogenannter Schattenkraftwerke zu begrenzen und andererseits den Bedarf an Regelenergie zu minimieren.

Virtuelle Kraftwerke leisten einen wertvollen Beitrag hinsichtlich der Integration und Koordination dezentraler Anlagen. Allerdings steht in den bisherigen Untersuchungen im Allgemeinen weniger die Zuverlässigkeit, als vielmehr die Optimierung des Einsatzes der dezentralen Anlagen nach ökonomischen bzw. ökologischen Kriterien im Vorder-grund. Insbesondere mangelt es an Konzepten, wie im laufenden Betrieb auf Prognoseun-genauigkeiten und Ausfälle dezentraler Energiesysteme so reagiert werden kann, dass ein aus Sicht des Gesamtsystems stabiler Zustand erhalten bleibt. Für die Realisierung einer solchen reaktiven, d.h. auf Ereignisse reagierenden Komponente werden im Rahmen die-ser Arbeit Konzepte aus dem Bereich der Verteilten Künstlichen Intelligenz untersucht und auf dezentrales Energiemanagement übertragen.

Konzeptionelle Anknüpfungspunkte für den Umgang mit zur Laufzeit auftretenden Er-eignissen bieten dabei ausgewählte Planungsansätze aus dem Kontext der industriellen Fertigung und der Logistik, die einerseits eine schnelle Reaktion auf Veränderungen im Betriebsablauf ermöglichen und andererseits die langfristige Qualität der Planung be-rücksichtigen. Mit der agentenbasierten aktiven Einsatzplanung wird ein Konzept zur reaktiven Koordination dezentraler Energiewandlungsanlagen vorgestellt, das auf eben-dieser Kopplung reagierenden Verhaltens und vorausschauender Optimierung basiert. Durch eine Erweiterung des entwickelten Ansatzes zu einem holonischen Virtuellen Kraftwerk, das dezentrale Anlagen zu selbstähnlichen Virtuellen Ressourcen bündelt und hierarchisch anordnet, wird darüber hinaus eine insbesondere hinsichtlich des Kommunikationsaufwands verbesserte Skalierbarkeit des dezentralen Energiemanagementsystems angestrebt.

Bd. 11, XII, 213 S., Edewecht 2010, € 39,80
ISBN-13 978-3-939704-55-3

Buchcover