Publikationen


Suche nach „[P.] [Kuhn]“ hat 3 Publikationen gefunden
Suchergebnis als PDF
    DigitalNachhaltigF: Europan Campus Rottal-Inn

    Zeitschriftenartikel

    P. Kuhn, Matthias Huber, J. Dorfner, T. Hamacher

    Challenges and opportunities of power systems from smart homes to super-grids

    Ambio, vol. 45, no. S1, pp. 50-62

    2016

    DOI: 10.1007/s13280-015-0733-x

    Abstract anzeigen

    The world’s power systems are facing a structural change including liberalization of markets and integration of renewable energy sources. This paper describes the challenges that lie ahead in this process and points out avenues for overcoming different problems at different scopes, ranging from individual homes to international super-grids. We apply energy system models at those different scopes and find a trade-off between technical and social complexity. Small-scale systems would require technological breakthroughs, especially for storage, but individual agents can and do already start to build and operate such systems. In contrast, large-scale systems could potentially be more efficient from a techno-economic point of view. However, new political frameworks are required that enable long-term cooperation among sovereign entities through mutual trust. Which scope first achieves its breakthrough is not clear yet.

    DigitalNachhaltigF: Europan Campus Rottal-Inn

    Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)

    Matthias Huber, A. Trippe, P. Kuhn, T. Hamacher

    Effects of large scale EV and PV integration on power supply systems in the context of Singapore

    2012 3rd IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT Europe)

    2012

    DOI: 10.1109/ISGTEurope.2012.6465831

    Abstract anzeigen

    Electric vehicles (EVs) are a key technology to reduce dependency on oil imports as well as to diminish environmental effects of individual transportation. Especially in megacities like Singapore where travel distances are moderate, this new mode of transportation is often discussed as a future option. This paper investigates possible effects of large scale EV integration on the power supply system. A unit commitment model combined with an integrated approach for smart charging is used. The mixed-integer linear programming (MILP) formulated unit commitment algorithm cooptimizes energy, regulation, and spinning reserve power. The effects of different charging strategies on the power plant scheduling are analyzed. The power system infrastructure is kept at status quo in a baseline scenario and extended to future scenarios with intermittent photovoltaics (PV) power. Effects on power plants scheduling are evaluated by measuring resulting variable cost of electricity as well as CO 2 -emissions. Moreover, effects of EVs providing regulation and spinning reserve by controllable charging are investigated.

    DigitalNachhaltigF: Europan Campus Rottal-Inn

    T. Hamacher, T. Hartmann, K. Siala, Matthias Huber, P. Kuhn, L. Stolle

    Gesicherte Stromversorgung in Bayern

    Technischer Bericht im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

    Abstract anzeigen

    Kernenergie ist nach wie vor eine wichtige Säule der Stromversorgung in Bayern. Im Jahr 2013 betrug ihr Beitrag noch knapp die Hälfte der gesamten Bruttostromerzeugung. Damit stellt sich die Frage, wie die Stromversorgung in Bayern nach Stilllegung aller Kernkraftwerke bis zum Jahr 2022 sichergestellt werden kann. Im Rahmen dieser Studie wurden vier verschiedene Möglichkeiten anhand von Szenarien analysiert, die aus technischer Sicht grundsätzlich denkbar sind: Bau von HGÜ Leitungen, Bau von Gaskraftwerken, Ausbau der Erneuerbaren Energien, sowie dezentraler Ausbau von KWK-Anlagen. Für jedes Szenario wurde dabei zunächst mittels eines Optimierungsmodells die kostengünstigste Betriebsweise aller Kraftwerke im europäischen Verbundnetz unter Berücksichtigung von Einschränkungen durch die zugrunde gelegte Infrastruktur berechnet. Diese Daten bilden die Grundlage für einen Vergleich der Optionen anhand verschiedener Kriterien. Sofern keine zusätzlichen Kraftwerkskapazitäten in Bayern über die aktuelle Planunghinaus aufgebaut werden, muss in Zukunft knapp die Hälfte des Strombedarfs nach Bayern importiert werden. Die Ausweitung der Übertragungskapazitäten mittels neuer HGÜ-Leitungen konnte in diesem Zusammenhang als Maßnahmemit Vorteilenidentifiziert werden, da in diesem Fall der Ausgleich innerhalb Deutschlandserleichtert und damit die Gefahr von unterschiedlichen Preiszonen in Deutschland reduziert sowie die Stromversorgung Bayerns zu wettbewerbsfähigen Preisen gewährleistet wird. Der Zubau von weiteren Gaskraftwerken hat auf den ersten Blick nur einen begrenzten Nutzen, da diese Kraftwerke unter derzeitigen Marktbedingungen nur selten eingesetzt würden. Allerdings können sie mit geringem finanziellem Aufwand einen deutlichen Beitrag zur Versorgungssicherheit (sichere Leistungsbereitstellung) leisten. Der Ausbau der Erneuerbaren Energien über die derzeitigen Ziele hinaus bzw. der Einsatz einer Vielzahl von dezentralen Blockheizkraftwerken steht in Verbindung mit vergleichsweise hohen Kostensowie im letzteren Fall zusätzlich mit einem hohen Ausstoß von klimaschädlichen Emissionen in Bayern. In anderen Regionen Europas wird dadurch allerdings die Emission von klimaschädlichen Gasen überproportional reduziert. Beide Möglichkeiten beinhalten zudem Herausforderungender konkreten Umsetzung aufgrund von umfänglichen gesetzlichen Anpassungen und einer großen Anzahl von neu zu installierenden Anlagen. Auch wenn im Rahmen der Studie nur vier Szenarienuntersucht wurden, erlauben die Ergebnisse die Schlussfolgerung, dass vorteilhafte Synergieeffekte in der sinnvollen Kombination eines Ausbaus der Kapazitäten des Übertragungsnetzes, der Erneuerbaren Energien –in Bayern insbesondere der Photovoltaik– und von dezentralen KWK-Anlagen liegen.