Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Es werden intelligente Planungsmethoden und Regelstrategien für effiziente Solarenergie-Areale entwickelt. Die Versorgung solcher Areale mit Wärme, Kälte und Strom soll unter optimaler Nutzung von Solarenergietechnologien, Speicherlösungen sowie der thermischen und elektrischen Vernetzung der Gebäude erfolgen. Im Fokus liegen insbesondere die winterliche Wärmeversorgung und die Suche nach effizienten Alternativen zu Luft/Wasser- und Erdwärme-Wärmepumpensystemen. Durch die Ausnutzung von Synergien und Sektorkopplung auf Arealebene soll der mit hohen CO2-Emissionen belastete Winterstrombedarf reduziert und eine hohe Last- und Produktionsflexibilität gegenüber dem Stromnetz ermöglicht werden.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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This project aims to develop smart planning methods and control strategies for high-performance solar neighborhoods. The supply with heat, cold and electricity of such neighborhoods shall make optimaluse of solar energy technologies, storage solutions, and the interconnection of the buildings via electrical and thermal grids. A special focus is on the winter heat supply, and the search for efficient alternatives to air/water and geothermal heat pump systems. Exploiting synergies and sector coupling at the neighborhood scale will allow to reduce the carbon-intensive winter electricity demand and to provide a high load and production flexibility towards the electricity grid. The technical approach is the development of efficient computational models that allow a) to compare a large number of system variants in the design phase with regard to different objective functions (costs, emissions, grid flexibility) and b) to realize model-predictive control strategies on a neighborhood scale.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Des méthodes de planification et des stratégies de régulation intelligentes seront développées pour des zones d'énergie solaire efficaces. L'approvisionnement de telles zones en chaleur, en froid et en électricité doit se faire en utilisant de manière optimale les technologies de l'énergie solaire, les solutions de stockage ainsi que la mise en réseau thermique et électrique des bâtiments. L'accent est mis en particulier sur l'approvisionnement en chaleur en hiver et sur la recherche d'alternatives efficaces aux systèmes de pompes à chaleur air/eau et géothermiques. En exploitant les synergies et le couplage des secteurs au niveau du site, il s'agit de réduire les besoins en électricité en hiver, qui sont chargés d'émissions élevées de CO2, et de permettre une grande flexibilité de charge et de production par rapport au réseau électrique.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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In diesem Projekt werden Planungsmethoden und Kontrollstrategien für Solarenergieviertel entwickelt. Ziel ist es, die Sonnenenergie, die Speichertechnologien sowie die thermische und elektrische Anbindung von Gebäuden optimal zu nutzen. von Gebäuden. Der Schwerpunkt liegt auf der Wärmeversorgung im Winter und in diesem Zusammenhang auf Alternativen zu konventionellen Luft-Wasser- und geothermischen Wärmepumpensystemen. Luft-Wasser- und geothermischen Wärmepumpen. Die konsequente Nutzung von Synergien und Sektorenkopplung auf Quartiersebene wird die CO2-Emissionen senken und ein hohes Maß an Flexibilität für die Interaktion mit dem Stromnetz bieten. auf Quartiersebene wird den CO2-intensiven Winterstromverbrauch senken und ein hohes Maß an Flexibilität für die Interaktion mit dem Stromnetz bieten. hohes Maß an Flexibilität für die Interaktion mit dem Stromnetz bieten. Der technische Ansatz besteht in der Entwicklung und Anwendung eines Rahmenwerks zur Systemsimulation und -optimierung. zur Systemsimulation und -optimierung, mit dem a) optimale Systemvarianten in Bezug auf verschiedene Zielfunktionen (Kosten, Emissionen) in der Planungsphase ermittelt werden können und b) effektive prädiktive Kontrollstrategien für die Nachbarschaftsebene identifiziert werden können. effektive prädiktive Kontrollstrategien für die Nachbarschaftsebene identifiziert werden können.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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In this project, planning methods and control strategies for solar energy neighborhoods are being developed. The aim is to make optimal use of solar energy, storage technologies as well as thermal and electrical connection of buildings. One focus is on the heat supply in the winter and in this context on alternatives to conventional air-to-water and ground source heat pump systems. The consistent use of synergies and sector coupling at the neighborhood level will allow to reduce the CO2-intensive winter electricity consumption and provide a high degree of flexibility for interaction with the electricity grid. The technical approach consists of the development and application of a simulation and system optimization framework, with which a) the optimal system variants with respect to different target functions (costs, emissions) can be determined in the planning phase and b) efficient model-predictive control strategies can be identified for the neighborhood level.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Dans ce projet, des méthodes de planification et des stratégies de contrôle pour les quartiers d'énergie solaire sont développées. L'objectif est d'utiliser de manière optimale l'énergie solaire, les technologies de stockage ainsi que la connexion thermique et électrique des bâtiments. des bâtiments. L'accent est mis sur l'approvisionnement en chaleur en hiver et, dans ce contexte, sur les alternatives aux systèmes conventionnels de pompes à chaleur air-eau et géothermiques. air-eau et les pompes à chaleur géothermiques. L'utilisation cohérente des synergies et du couplage des secteurs au niveau des quartiers permettra de réduire les émissions de CO2 et de réduire les émissions de gaz à effet de serre. au niveau du quartier permettra de réduire la consommation d'électricité hivernale à forte intensité de CO2 et d'offrir un degré élevé de flexibilité pour l'interaction avec le réseau d'électricité. degré élevé de flexibilité pour l'interaction avec le réseau électrique. L'approche technique consiste à développer et à appliquer un cadre de simulation et d'optimisation des systèmes. de simulation et d'optimisation du système, avec lequel a) les variantes optimales du système par rapport à différentes fonctions cibles (coûts, émissions) peuvent être déterminées dans la phase de planification et b) des stratégies de contrôle prédictives efficaces peuvent être identifiées au niveau du quartier. de contrôle prédictives efficaces peuvent être identifiées pour le niveau de voisinage.
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