Der Preis für wissenschaftliche Artikel des ETSi-Quartals ist gescheitert: Januar-März 2022
Veröffentlichungsdatum
Die Jury des Scientific Article of the Quarter Award der Higher Technical School of Engineering (ETSi) hat unter ihren Mitgliedern einstimmig beschlossen, den ETSi Scientific Article of the Quarter Award: Januar-März 2022 an folgende Arbeiten zu verleihen:
- „Angesichts des hohen Anteils variabler erneuerbarer Energien im Stromsystem: Flexibilitäts- und Stabilitätsanforderungen“
Applied Energy, vol.
310, März 2022. DOI 10.1016/j.apenergy.2022.118561. Autoren: Karla Belén Guerra Huilca, Pedro García Haro, Raúl E. Gutiérrez, Alberto Gómez Barea.
Abteilung für Chemie- und Umweltingenieurwesen der Universität Sevilla
Die Europäische Union (EU) hat eine Reihe von Richtlinien entwickelt, um die Herausforderungen des Klimawandels zu bewältigen und die Dekarbonisierungsziele der Energiesysteme zu erreichen.
Im Stromsektor würden die Pariser Emissionsgrenzwerte zu einem Rückgang der Emissionsintensität um bis zu 75–80 kg CO2/MWh im Jahr 2030 und nahezu Null im Jahr 2040 führen. In diesem Zusammenhang sind erneuerbare Energien zu wettbewerbsfähigen Technologien für die Stromerzeugung geworden Klimapolitik, Anreize, technologische Entwicklung und Kostensenkung. Allerdings stellen elektrische Anlagen mit einem hohen Anteil variabler erneuerbarer Energie (VRE: Wind- und Solar-Photovoltaik) aufgrund erhöhter Flexibilitäts- und Stabilitätsanforderungen eine Herausforderung für Anlagenbetreiber dar. Diese Studie analysiert das Verhalten eines realen Stromnetzes mit hoher ERV-Beteiligung. Um das Verhalten des zukünftigen Stromsystems zu simulieren, wurde ein regelbasiertes Modell namens „Future Renewable Energy Performance into the Power System“ (FEPPS) entwickelt. Die Flexibilitätsanforderungen des zukünftigen Energiesystems wurden aus Flexibilitätsbeschränkungen, Stabilität (Trägheit) und erwarteten Änderungen in der Netzverbindung ermittelt. Die Ergebnisse des (in Spanien angewendeten) Modells zeigen, dass die ehrgeizigen Ziele zur Netzdekarbonisierung aufgrund dieser Anforderungen nicht realistisch sind. Der ERV-Anteil liegt bis 2030 bei 33 % und bis 2040 bei 35 % und liegt damit deutlich unter dem von nationalen und internationalen Organisationen prognostizierten Anteil. Die CO2-äquivalenten Emissionen werden auf 157 bzw. 159 kg CO2/MWh reduziert, was deutlich über den Pariser Zielen liegt. Darüber hinaus ermöglicht kein Szenario, die geplanten Umweltziele zu erreichen. Daher legen die Ergebnisse nahe, dass in elektrischen Systemen mit mehr als 39 % VRE neue Technologien mit Emissionen von weniger als ∼113 kg CO2/MWh, maximalen Kosten von ∼ 134 €/MWh und einer Trägheitskonstante von mehr als 5 s in Betracht gezogen werden sollten .
- „Marktbasiertes Clustering modellprädiktiver Regler zur Maximierung der gesammelten Energie durch parabolische Solarkollektorfelder“
Applied Energy, vol.
306, Januar 2022. DOI 10.1016/j.apenergy.2021.117936 Autoren: Eva Masero Rubio, José Mª Maestre Torreblanca und Eduardo F. Camacho,
Abteilung für Systemtechnik und Automatisierung der Universität Sevilla.
In diesem Artikel schlagen sie eine dynamische Gruppierung prädiktiver Controller vor durch eine Strategie, die vom Intraday-Markt für elektrische Energie inspiriert ist und deren Ziel darin besteht, die in Parabolrinnen-Solarthermieanlagen erzeugte Wärmeleistung zu maximieren. Bei diesen Anlagen gehen sie davon aus, dass jeder Solarkollektorkreislauf einzeln von einem Agenten gesteuert wird, der je nach Betriebsbedingungen Wärmeübertragungsflüssigkeit (FCP) auf dem Markt liefert/nachfragt. Sobald eine FCP-Transaktionsvereinbarung zwischen den Parteien getroffen wurde, bilden die beteiligten Agenten eine Gruppe oder Koalition und agieren als eine einzige kontrollierende Einheit. Daher wird die Bildung von Koalitionen prädiktiver Regler (MPC) dynamisch gefördert, um das Gesamtregelziel zu verbessern und so die von der Anlage erzeugte Wärmeenergie zu erhöhen. Abschließend wird die vorgeschlagene Methode durch die Simulation zweier solarthermischer Felder unterschiedlicher Größe evaluiert und außerdem mit anderen prädiktiven Regelungstechniken verglichen. Die Ergebnisse dieser Koalitionssteuerung zeigen eine Leistungssteigerung von bis zu 12 % im Vergleich zu anderen herkömmlichen Steuerungen sowie die Möglichkeit, sie in Echtzeit für die Steuerung großer Solaranlagen umzusetzen.
Die Jury für den wissenschaftlichen Artikel des Quarter Award der ETSi Higher Technical School of Engineering: Januar-März 2022 bestand aus Herrn Emilio Freire Macías als Präsident und Mitgliedern, Herrn Alfonso Miguel Gañán Calvo, Frau Juana María Mayo Núñez, Frau Consuelo Arahal Junco, Frau Lourdes García Rodríguez und Herr Alejandro Carballar Rincón, der nicht nur Mitglied, sondern auch als Sekretär fungierte.
Nach der Bewertung der für den Preis eingereichten Artikel tauschten die Mitglieder der Jury ihre Meinungen aus und kamen überein, die hohe Qualität aller Veröffentlichungen zu würdigen. Die Kandidatur eines der Werke (von sehr hoher wissenschaftlicher Qualität) wurde von der Jury abgelehnt, weil es nicht den Regeln der Preisausschreibung in Bezug auf „Die Verbindung des Erstautors mit dem ETSi oder einer seiner Abteilungen muss ausdrücklich entsprechen.“ in der Unterschrift des Arbeitskandidaten für den Preis erscheinen, für künftige Bewerbungen wird empfohlen, den Anweisungen für die Unterschrift wissenschaftlicher Veröffentlichungen der Universität Sevilla zu folgen. Good Practices für wissenschaftliche Publikationen
