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Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Energiewissenschaften, Note: 1,0, Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven; Standort Wilhelmshaven (Wirtschaftsingenieurwesen), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Gang der Untersuchung:
Ziel der Arbeit ist es, die für die Eingliederung in ein Versorgungssystem notwendigen Kommunikationsstrukturen und -mechanismen für dezentrale Energieerzeugungsanlagen zu analysieren und ihre Eignung für ein dezentrales Energiemanagementsystem (DEMS) zu bewerten. Dabei werden die Kommunikationssysteme der heute im Einsatz befindlichen dezentralen Energieerzeugungsanlagen aufgezeigt, auf Schwachstellen und Optimierungspotentiale hin untersucht und Maßnahmen erarbeitet, die den Aufbau eines künftigen DEMS unterstützen. Das DEMS spiegelt dabei ein Kommunikationssystem wider, in dem alle dezentralen Anlagen, Energiespeicher und Verbraucher eines Versorgungssystems mit einer übergeordneten Leitebene vernetzt und von dort aus koordiniert, kontrolliert, überwacht und effizient in das Versorgungssystem eingegliedert werden.
Des Weiteren werden Ansätze für die Planung eines dezentralen Energieversorgungssystems diskutiert. Ziel der Planung ist es, den Aufbau eines dezentralen Energieversorgungssystems mit allen beteiligten Marktteilnehmern zu organisieren, um eine wirtschaftlich effiziente Energieversorgung zu ermöglichen. Die Voraussetzung hierfür ist eine optimale Kommunikation sowohl zwischen den im Organisationsnetzwerk agierenden Marktteilnehmern, als auch zwischen der Leitebene des DEMS und den dezentralen Anlagen.
Für die vorliegende Arbeit wurden ein umfangreiches Literaturstudium sowie themenbezogene Internetrecherchen vorgenommen. Des Weiteren wurden zahlreiche themenbezogene Gespräche mit einer Vielzahl von Fachleuten aus der Energiewirtschaft geführt.
In Kapitel 2 werden zunächst die Grundlagen des Energiemanagements bzw. des dezentralen Energiemanagements erläutert und die Möglichkeiten und Funktionsweisen regenerativer Energieerzeugung vorgestellt.
Kapitel 3 beschäftigt sich mit den Grundlagen der Kommunikation in Rechnernetzen und mit der Kommunikation zu dezentralen Energieerzeugungsanlagen. Dabei werden die unterschiedlichen Energieerzeugungsanlagen im Bereich der Steuerung und Regelung hinsichtlich der Kommunikationsmechanismen analysiert. Des Weiteren wird der Standard IEC 61850 für die Kommunikation in Schaltanlagen vorgestellt und erläutert.
In Kapitel 4 werden für die Planung eines dezentralen Energieversorgungssystems mögliche Ansätze diskutiert. Mit Hilfe des Supply Chain Managements wird gezeigt wie künftig Energieversorgungsunternehmen durch die Zusammenarbeit in einem Unternehmensnetzwerk eine effiziente Energieversorgung erreichen können.
Zu den Kapiteln 2 bis 4 wird jeweils abschließend eine Zusammenfassung und eine Bewertung der Zusammenhänge und der Ergebnisse vorgenommen. Die Zusammenfassung der Ergebnisse und ein Ausblick auf die möglichen künftigen Entwicklungen erfolgt abschließend im Kapitel 5.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
DanksagungII
Eidesstattliche ErklärungIII
InhaltsverzeichnisIV
AbbildungsverzeichnisVII
AbkürzungsverzeichnisIX
1.Dezentrale Energieversorgung1
1.1Entwicklungen der Energienutzung1
1.2Ziel und Gang der Arbeit2
2.Grundlagen des Energiemanagements4
2.1Energieversorgungsstrukturen7
2.1.1Zentrale Struktur7
2.1.2Dezentrale Struktur8
2.1.3Zukünftige Entwicklungen9
2.2Dezentrales Energiemanagement13
2.3Lastmanagement16
2.4Dezentrale Energieerzeugung18
2.4.1Windkraft18
2.4.2Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)22
2.4.2.1Blockheizkraftwerke (BHKW)23
2.4.2.2Brennstoffzellen25
2.4.3Wasserkraft28
2.4.4Sonnenenergie29
2.4.4.1Photovoltaik-Anlagen30
2.4.4.2Solarthermien32
2.5Energiespeicher34
...
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Ziel der Arbeit ist es, die für die Eingliederung in ein Versorgungssystem notwendigen Kommunikationsstrukturen und -mechanismen für dezentrale Energieerzeugungsanlagen zu analysieren und ihre Eignung für ein dezentrales Energiemanagementsystem (DEMS) zu bewerten. Dabei werden die Kommunikationssysteme der heute im Einsatz befindlichen dezentralen Energieerzeugungsanlagen aufgezeigt, auf Schwachstellen und Optimierungspotentiale hin untersucht und Maßnahmen erarbeitet, die den Aufbau eines künftigen DEMS unterstützen. Das DEMS spiegelt dabei ein Kommunikationssystem wider, in dem alle dezentralen Anlagen, Energiespeicher und Verbraucher eines Versorgungssystems mit einer übergeordneten Leitebene vernetzt und von dort aus koordiniert, kontrolliert, überwacht und effizient in das Versorgungssystem eingegliedert werden.
Des Weiteren werden Ansätze für die Planung eines dezentralen Energieversorgungssystems diskutiert. Ziel der Planung ist es, den Aufbau eines dezentralen Energieversorgungssystems mit allen beteiligten Marktteilnehmern zu organisieren, um eine wirtschaftlich effiziente Energieversorgung zu ermöglichen. Die Voraussetzung hierfür ist eine optimale Kommunikation sowohl zwischen den im Organisationsnetzwerk agierenden Marktteilnehmern, als auch zwischen der Leitebene des DEMS und den dezentralen Anlagen.
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2.1.2Dezentrale Struktur8
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