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A Contribution to Optimal Scheduling of Real-World Trigeneration Systems using Economic Model Predictive Control

  • With the increasing share of renewable energies and the nuclear phase-out, the energy transition is accelerating. From the perspective of building technology, there is great potential to support this transition given its large share in total energy consumption and the increasing number of flexible and controllable components and storages. However, a question often asked at the plant level is: "HowWith the increasing share of renewable energies and the nuclear phase-out, the energy transition is accelerating. From the perspective of building technology, there is great potential to support this transition given its large share in total energy consumption and the increasing number of flexible and controllable components and storages. However, a question often asked at the plant level is: "How do we use this flexibility to support the regional grid?". In this work, a grid-supportive controller of a real-world building energy plant was developed using mathematical optimisation methods and its technical feasibility was demonstrated. The results could convince actors from the energy industry and academia about the practicality of these methods and offer tools for their implementation.show moreshow less
  • Mit steigendem Anteil an erneuerbaren Energien und dem Atomaustieg ist die Energiewende präsenter denn je. Aus der Perspektive der Gebäudetechnik besteht ein hohes Potenzial angesichts ihres großen Anteils am gesamten Energieverbrauch und der steigenden Anzahl an flexiblen und regelbaren Technologien. Jedoch gilt auf der Anlagenebene "Wie nutzen wir diese Flexibilität um das zukünftige regionaleMit steigendem Anteil an erneuerbaren Energien und dem Atomaustieg ist die Energiewende präsenter denn je. Aus der Perspektive der Gebäudetechnik besteht ein hohes Potenzial angesichts ihres großen Anteils am gesamten Energieverbrauch und der steigenden Anzahl an flexiblen und regelbaren Technologien. Jedoch gilt auf der Anlagenebene "Wie nutzen wir diese Flexibilität um das zukünftige regionale Netz zu unterstützen?". Diese Frage wird in der Zukunft noch relevanter, wenn zahlreiche Gebäude mit Smart Metern ausgestattet werden und an einer komplexen Sektorkopplung teilnehmen. In dieser Arbeit wurde anhand mathematischer Optimierungsverfahren ein fortschrittliches Regelungssystem für einen netzunterstützenden Betrieb entwickelt und seine technische Machbarkeit auf einer Real-Anlage demonstriert. Die Ergebnisse könnten Akteure aus der Energiewirtschaft und der Wissenschaft über die praktische Anwendbarkeit von diesen Methoden überzeugen und Werkzeuge zur deren Implementierung anbieten.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Doctoral Thesis
Zitierlink: https://opus.hs-offenburg.de/4897
Bibliografische Angaben
Title (English):A Contribution to Optimal Scheduling of Real-World Trigeneration Systems using Economic Model Predictive Control
Author:Parantapa Amarsinh SawantStaff MemberORCiDGND
Advisor:Jens Pfafferott
Referee:Clemens Felsmann, Jens PfafferottStaff MemberORCiDGND, Michael SchmidtStaff MemberORCiDGND
Year of Publication:2021
Date of final exam:2020/12/14
Publishing Institution:Technische Universität Dresden
Granting Institution:Technische Universität Dresden
Place of publication:Düren
Publisher:Shaker Verlag
Page Number:258
Parent Title (German):Schriftenreihe der Reiner Lemoine-Stiftung
ISBN:978-3-8440-8055-1
ISSN:2193-7575
DOI:https://doi.org/10.2370/9783844080551
URL:https://www.reiner-lemoine-stiftung.de/pdf/dissertationen/Dissertation-Parantapa_Sawant.pdf
Language:English
Inhaltliche Informationen
Institutes:Forschung / INES - Institut für nachhaltige Energiesysteme
Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V)
Institutes:Bibliografie
Tag:Building Technologies; Economic Model Predictive Control; Experimental Demonstration; Optimal Scheduling; Sector Coupling
Formale Angaben
Open Access: Open Access 
Licence (German):License LogoUrheberrechtlich geschützt