Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTAufbau einer Simulationsumgebung für Microgrids mit erneuerbaren Erzeugern und Wasserstoff-Hubs
- Bachelor- oder Masterarbeit
- Hiwi-Stelle
- Praktikum
Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika
Motivation
Redox-Flow-Batterien (RFB) sind sekundäre Batterien mit extern gespeicherten Elektrolyten. Einsatzbereich dieser Batterien ist die Speicherung elektrischer Energie in Form chemischer Energie. Redox-Flow-Batterien sind in ihrer Funktion ein Hybrid aus Batterien und Brennstoffzellen, in ihrer Funktionsweise, aber auch mit chemischen Reaktoren vergleichbar. Eigenschaften wie lange Lebenszeit, hohe Zyklenfestigkeit und sehr gute Reaktion auf Lastwechsel machen diese Batterie vor allem für die Zwischenspeicherung von Energie aus regenerativen Quellen attraktiv.
Vorhabensbeschreibung
Im öffentlich geförderten Projekt »StiL« wurde mithilfe eines Python-basierten LP-Modells (Lineare Programmierung) die gesamte Speicherkapazität abgeschätzt, die benötigt wird, um das Land Baden-Württemberg ausreichend mit erneuerbarer Energie zu versorgen. Für ein Folgeprojekt soll das Modell nun erweitert werden, sodass mithilfe des Modells auch Aussagen über die Dimensionierung und Platzierung von Wasserstoff-Elektrolyseuren getroffen werden können.
Aufgaben
Bei der Abschlussarbeit soll das Simulationsmodell weiterentwickelt und für verschiedene Szenarien angewandt werden. U.a. fallen dabei die folgenden Aufgaben an:
- Abschätzung des künftigen Energiebedarfs mittels Hochrechnungen auf Basis von existierenden Studien.
- Modellerstellung bzw. Weiterentwicklung des Simulationsmodells zur Modellierung verschiedener Zukunftsszenarien zur Ermittlung des in Baden-Württembergs verfügbaren erneuerbaren Stroms mit Python
- Anwendung des Modells zur Dimensionierung der Erzeuger- und Speicherleistung bzw. -kapazität
- Optimierung des Simulationsmodells
Voraussetzungen
- Studium der Elektrotechnik/Informationstechnik, Physik, Mathematik, Energietechnik oder verwandter Studiengänge
- Grundkenntnisse in Python erforderlich, Grundkenntnisse in C++ von Vorteil
- Sprachkenntnisse: Deutsch und/oder Englisch