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Item type:Publication, Access status: with files , A multi-objective optimization approach to integrated energy network co-planning(Elsevier, 2026-07-14); ; ; ; This paper presents a constrained multi-objective optimization approach for the simultaneous extension and operation planning of integrated energy networks. The integrated energy network comprises a district heating network, an electric energy network, a gas network, and decentralized heating technologies such as pellet boilers. The approach dissects the area of interest into zones. Each zone is represented by a novel model based on the energy hub concept. Therefore, the approach is scalable and allows for the planning of metropolitan areas. The zones are connected by overlying energy networks. The overlying energy networks and the zones are simulated for one year. The simulation is executed within an optimization. In addition, the approach is capable of accounting for the limits of the integrated energy network’s extension. Consequently, it allows for a realistic planning of future integrated energy networks.Publicationtype: Journal Article27 13 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: with files , Cross-sectoral reliability-constrained sizing of thermal storage in multi-energy systems(IEEE, 2025-07-22); ; ; ; The increasing electrification in district heating systems through electric heat pumps and the resulting coupling between electrical and heating systems presents challenges to network operators and planners, but it also offers high flexibility potential in distribution network operation. The flexibility offered by electric heat pumps and thermal storages can play a vital role in providing affordable energy storage and the potential for load shifting. However, this flexibility comes with uncertainty as it depends on changing weather conditions and customer behavior. Therefore, the correct sizing of the thermal storage capacities in the planning phase of multi-energy systems (MES) is essential for guaranteeing sufficient flexibility for electrical network operation. Moreover, existing reliability metrics do not capture the interactions between the electrical and thermal domains of MESs. In this paper, a novel methodology is presented for optimal sizing under the uncertainty of thermal storage capacities in a heating network coupled to an electrical network. Distributionally robust chance-constrained optimization (DRCC) is used to model the system to limit the probability of insecure operation due to uncertainty in heat demand forecasting. The proposed approach is demonstrated on a modified MES and the results are compared to those obtained from a conventional deterministic optimization model. A new reliability metric, Expected Heat Not Supplied (EHNS), is introduced to evaluate system reliability. The proposed methodology is designed to provide network planners and operators with the optimal storage capacities needed to balance robustness against existing uncertainties, costs, and system reliability.Publicationtype: Conference Paper50 25 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: with files , Integrierte Netzplanung für Strom, Gas und Wärme : Konzepte für regionalisierte Szenarien und Netzentwicklung(Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg, Fakultät für Elektrotechnik, Professur für Elektrische Energiesysteme, 2022); ; ; ; Die integrierte Netzentwicklungsplanung beschreibt den Prozess für eine gemeinsame strategische Infrastrukturplanung für die leitungsgebundenen Energieträger Strom, Gas und Fern-/bzw. Nahwärme. Im Projekt iNeP wird dafür am Beispiel der Industriemetropole Hamburg eine Methodik entwickelt, die eine solche abgestimmte Netzplanung erlaubt. Dabei hat die Erfüllung des Hamburger Klimaplans höchste Priorität. Als ein zentraler erster Schritt der integrierten Netzplanung dient die Erstellung eines Szenariorahmens, in dem künftige Bedarfe sinnvoll abgeschätzt und darauf aufbauende geeignete Energiekonzepte entwickelt werden. Für die Regionalisierung von Bedarfen können entweder geeignete Top-Down Ansätze verwendet werden, oder auf Basis spezifischer für Hamburg verfügbarer regionaler Daten und gezielter Marktabfragen Prognosen auf detaillierterer räumlicher Ebene getroffen werden. Dazu wird der Ansatz „Neutraler Zonen “vorgestellt. Die als Energiemenge prognostizierten Bedarfe müssen zur Beurteilung der Netzkapazitäten in geeigneter Weise in zu liefernde Leistungen aus den Energienetzen übertragen werden. Hier wird auch die Berücksichtigung von Flexibilität in die Netzplanung thematisiert. Auf dem Szenariorahmen aufbauend geschieht die eigentliche Netzentwicklung. Dazu wird ein Programm zur Erstellung eines Netzmodells aus öffentlichen Daten sowie der Ansatz der Graphentheorie für Multi-Energie-Netze präsentiert.Publicationtype: Text311 519 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: with files , iNeP - integrierte Netzentwicklungsplanung für die Energieträger Strom, Gas und Wärme(Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr, 2021); ; ; ; Publicationtype: Book Part257 319