FlexChemistry – Wirtschaftlich optimierter Infrastrukturbetrieb unter Berücksichtigung von klimapolitischen Herausforderungen

Untersuchungsgegenstand

Schwerpunkte der Universität Duisburg-Essen im Rahmen des Vorhabens sind vor allem die Erfassung und systematische Aufbereitung der softwaretechnischen Anforderungen sowie die Entwicklung der agentenbasierten Simulations-, Laufzeit- und Optimierungsumgebung, die zum Ende des Projekts auch für einen Feldtest eingesetzt wird. Hierzu wird zu Beginn des Projekts zusammen mit den Partnern eine sektorenübergreifende Infrastrukturanalysen durchgeführt und dabei flexibilisierungsfähige Anlagen bzw. Systeme identifiziert. Anschließend werden für den Chemiepark Vermarktungs- und Nutzungsoptionen gegenübergestellt sowie eine Analyse des vorgelagerten 110 kV-Netzes vorgenommen, um hierdurch erweiterte Anforderungen und Restriktionen zu ermitteln. Begleitend zu diesen Analysen werden die hierzu korrespondierenden softwaretechnische Anforderungen mit geeigneten Mitteln erfasst und dokumentiert, so dass zum Abschluss der Analysephase alle Anforderungen an die Simulations- und Laufzeitumgebung des zu erstellenden Optimierungssystems definiert sind. Dies schließt bereits Aspekte der realen Laufzeitumgebung mit ein. So werden beispielsweise auch die informationstechnologische Anbindung an eine Marktplattform oder an die betriebliche Fernwirktechnik berücksichtigt.

Hierauf und basierend auf der Werkzeug-Toolchain des Energie-Agenten soll im Anschluss die Simulationsumgebung entwickelt und erprobt werden. Hierzu werden zunächst alle beteiligten Einzel-Energiesysteme mit Hilfe des sog. Energie-Optionsmodells detailliert modelliert, so dass einzelne Flexibilisierungspotentiale realitätsnah beschrieben und evaluiert werden können. Hierauf erfolgt eine systemische und softwaretechnische Aggregation aller beteiligten Systeme, so dass im weiteren Verlauf der eigentliche Optimierungskern entwickelt werden kann. 

Im Rahmen der Co-Entwicklung der Optimierung werden mögliche Verfahren identifiziert, die über geschlossene Ansätze oder Heuristiken zu einer Lösung des formulierten Problems führen. Das Optimierungsverfahren wird danach simulativ auf ausgewählte flexible Prozesse angewendet und, in Kooperation mit den Projektpartnern, in die agentenbasierte Simulationsumgebung implementiert. Auf Grundlage von Simulationsexperimenten sollen im Anschluss Erkenntnisse zur Qualität und zum Laufzeitverhalten des Optimierungsansatzes ermittelt werden, um seine Anwendbarkeit in einer realen Systemumgebung zu verifizieren. Hiernach erfolgt eine Erprobung des entwickelten Kontrollansatzes unter Feldbedingungen im Chemiepark.

Partner

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Projektförderung

Die Universität Duisburg-Essen wird im Rahmen des dreijährigen Projekts aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 "Investitionen in Wachstum und Beschäftigung" und durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Christian Derksen

Dipl.-Ing.

E-Mail
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Telefon:
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