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Einrichtungen >> Technische Fakultät (TF) >> Department Informatik (INF) >> Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme) >>
SWARM (Storage With Amply Redundant Megawatt)

Im Rahmen des Kooperationsprojektes SWARM der N-ERGIE AG und dem Energie Campus Nürnberg (EnCN) beschäftigt sich unter anderem der Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme) mit den Fragestellungen, unter welchen Bedingungen Privathaushalte in innovative Stromspeicher investieren, wie sich diese Speicher auf die Stabilität des Stromnetzes auswirken und welchen ökonomischen Nutzen sie aus Sicht des Netzbetreibers bzw. der Privathaushalte schaffen. Übergeordnetes Ziel der Untersuchungen ist es, Erkenntnisse über vernetzte Speicher zu gewinnen und zu vertiefen.
Das von der Caterva GmbH entwickelte Energiespeichersystem (ESS) mit einer Gesamtleistung von 20 kW und einer Bruttokapazität von 21 kWh richtet sich an Privathaushalte, die deutlich mehr als die durchschnittlich üblichen 30 Prozent ihres selbst erzeugten PV-Stroms nutzen möchten, da das ESS eine hohe Deckung des individuellen Strombedarfs aus Eigenerzeugung ermöglicht.
Die Innovation des Systems liegt jedoch in seiner zweiten Funktion: Die Energiespeichersysteme können sich zu einem virtuellen Großspeicher vernetzen, der am Primärregelleistungsmarkt teilnimmt und damit eine Stabilisierungsfunktion im Stromnetz übernimmt. Der virtuelle Großspeicher speichert Strom bei einem Überangebot im Netz und speist umgekehrt bei Strombedarf in das Netz ein.
Der Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme) entwickelt ein Simulationsmodell eines Kleinspeicher-Verbunds. Ziel des Modells ist es, die technischen Auswirkungen der Speicher auf die Netze zu ermitteln, sowie den ökonomischen Nutzen sowohl für die beteiligten Privathaushalte als auch für das gesamte Energiesystem zu identifizieren.
Projektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Reinhard German

Beteiligte:
Dr.-Ing. David Steber, Dr.-Ing. Jonas Schlund

Stichwörter:
Hybride Simulation; intelligente Energiesysteme; Batteriespeicher; Erneuerbare Energien; Simulation & Modellierung

Laufzeit: 1.4.2015 - 31.12.2017

Förderer:
N-ERGIE Aktiengesellschaft
Caterva GmbH
Wirtschaftsministerium Bayern (BayInvent)

Mitwirkende Institutionen:
Lehrstuhl für Wirtschaftsmathematik
Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme

Kontakt:
Steber, David
E-Mail: david.steber@fau.de
Publikationen
Bazan, Peter ; Pruckner, Marco ; Steber, David ; German, Reinhard: Hierarchical Simulation of the German Energy System and Houses with PV and Storage Systems. In: D.A.CH. Energieinformatik 2015. Karlsruhe, Germany : 2015.
Steber, David ; Bazan, Peter ; German, Reinhard: SWARM - Increasing Households’ Internal PV Consumption and Offering Primary Control Power with Distributed Batteries. In: Lecture Notes in Computer Science (LNCS). Karlsruhe, Germany : 2015.
Schlund, Jonas ; Betzin, Christopher ; Wolfschmidt, Holger ; Veerashekar, Kishan ; Luther, Matthias: Investigation, modeling and simulation of redox-flow, lithium-ion and lead-acid battery systems for home storage applications. In: EUROSOLAR ; the World Council for Renewable Energy (WCRE) (Hrsg.) : Proceedings of the 11th International Renewable Energy Storage Conference (IRES 2017). 2017.
Schlund, Jonas ; Steinert, Ronny ; Pruckner, Marco: Coordinating E-Mobility Charging for Frequency Containment Reserve Power Provision. In: Proceedings of the Ninth International Conference on Future Energy Systems. Karlsruhe, GermanyNew York, NY, USA : 2018, S. 556-563. (e-Energy '18) - ISBN 978-1-4503-5767-8
[doi>10.1145/3208903.3213892]
Schlund, Jonas ; German, Reinhard: A control algorithm for a heterogeneous virtual battery storage providing FCR power. In: 2017 IEEE International Conference on Smart Grid and Smart Cities (ICSGSC). 2017, S. 61-66.
[doi>10.1109/ICSGSC.2017.8038550]
Steber, David ; Pruckner, Marco ; Schlund, Jonas ; Bazan, Peter ; German, Reinhard: Including a virtual battery storage into thermal unit commitment. In: Computer Science - Research and Development (2017)
[doi>10.1007/s00450-017-0362-7]
Schlund, Jonas ; Steber, David ; Bazan, Peter ; German, Reinhard: Increasing the efficiency of a virtual battery storage providing frequency containment reserve power by applying a clustering algorithm. In: 2017 IEEE Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT-Asia). 2017, S. 1-8.
[doi>10.1109/ISGT-Asia.2017.8378430]
Steber, David ; Pruckner, Marco ; Bazan, Peter ; German, Reinhard: SWARM - Providing 1 MW PCR Power with Residential PV-Battery Energy Storage - Simulation and Empiric Validation. In: 2017 IEEE Manchester PowerTech. 2017.
German, Reinhard ; Götz, Kornelia ; Grimm, Veronika ; Kufner, Annika ; Leepa, Claudia ; Luther, Matthias ; Mehl, Simon ; Sigert, Ingo ; Steber, David ; Veerashekar, Kishan: Virtueller Großspeicher zur Erbringung von Primärregelleistung – Pilotprojekt SWARM. In: OTTI-Konferenz „Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien“. 2017.
Steber, David ; Bazan, Peter ; German, Reinhard: SWARM - Primärregelleistungserbringung mit verteilten Batteriespeichern in Haushalten. In: 14. Symposium Energieinnovation 2016. Graz, Österreich : 2016.
Steber, David ; Bazan, Peter ; German, Reinhard: SWARM - strategies for providing frequency containment reserve power with a distributed battery storage system. In: 2016 IEEE International Energy Conference (ENERGYCON). 2016, S. 1-6.
[doi>10.1109/ENERGYCON.2016.7514009]
Leepa, Claudia ; Kufner, Annika ; Mehl, Simon ; Steber, David ; Veerashekar, Kishan ; Sigert, Ingo ; Götz, Kornelia ; German, Reinhard ; Grimm, Veronika ; Luther, Matthias: SWARM - Successful Provision of Frequency Containment Reserve with Distibuted Energy Storage Systems. In: 10th International Renewable Energy Storage Conference (IRES 2016). Duesseldorf, Germany : 2016.
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