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Entwicklung einer Methode zur betriebsoptimierten Netzentwicklung und Quantifizierung der Simulationskomplexität maritimer Energiesysteme

Citation Link: https://doi.org/10.15480/882.9079
Publikationstyp
Conference Poster not in Proceedings
Date Issued
2023-03-16
Sprache
German
Author(s)
Hartwich, Timon S.  orcid-logo
Mechatronik im Maschinenbau M-4  
Ihrens, Jana  orcid-logo
Mechatronik im Maschinenbau M-4  
Kern, Thorsten A.  orcid-logo
Mechatronik im Maschinenbau M-4  
TORE-DOI
10.15480/882.9079
TORE-URI
https://hdl.handle.net/11420/45191
Citation
Maritime Research Forum (2023)
Contribution to Conference
Maritime Research Forum 2023  
Die Schifffahrt verantwortet ca. 3 % der globalen Treibhausgasemissionen. Damit trägt sie maßgeblich zur geopolitischen Relevanz der Klimakrise bei. Mit Einführung von Kennzahlen wie dem Carbon Intensity Indicator existiert ein Instrument, die CO2 -Emissionen der Schiffe zu erfassen und
perspektivisch zu senken. Damit baut sich für die Reeder ein Spannungsfeld auf, möglichst kostenoptimal die Emissionen zu senken. Neben Effizienzsteigerungen durch Einzelmaßnahmen ist das Schiffenergiesystem die Hauptstellschraube zur Emissionssenkung. Ein ideales Energiesystem verbindet geeignete emissionsfreie Energiequellen und wird auf optimierte Weise betrieben.

Die Umstellung auf Gleichstromnetze ermöglicht dabei höhere Effizienzen durch weniger Wandlungsverluste. In den Simulationen und Laboruntersuchungen zur Entwicklung, Optimierung und Validierung wird eine hohe Genauigkeit bei niedriger Rechen- und Entwicklungszeit angestrebt, um Risikobereitschaft und Systemüberdimensionierung gegeneinander abzuwägen. Ein Optimierungsmodell wird entwickelt, das die Art der Energieträger optimiert und mithilfe der aus der Kraftwerkseinsatzplanung bekannten gemischt-ganzzahligen linearen Programmierung die wirtschaftlich optimale Betriebsweise ermittelt. Daraus können anschließend allgemeingültige Betriebs- und Regelkonzepte für verschiedene Schifftypen und Energiesysteme abgeleitet werden. Dieser Beitrag zeigt Methoden auf, Gleichstromnetze auf Schiffen zu entwickeln, die Komplexität von Netzsimulationen zu quantifizieren und geeignete Energiequellen und deren optimierte Betriebsweise zu ermitteln.
Subjects
DC grids
Optimization
Ship design
Renewable energy sources
Distributed energy resources
Simulation complexity
DDC Class
621: Applied Physics
Funding(s)
Gleichstromenergieversorgung für Schiffe; Konzepterstellung und Optimierung der Energieverteilung sowie Sektorenkopplung auf Schiffen unter Berücksichtigung dezentraler Energieerzeugung und Verteilung auf DC  
Lizenz
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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Name

Hartwich_Ihrens_Kern_MRF2023.pdf

Size

458.3 KB

Format

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