Oliver Woll (TA)
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optimaler Mix für den Ausbau erneuerbaren Energien, zur Reduktion der Winterstromlücke in der Schweiz
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- Titel
- optimaler Mix für den Ausbau erneuerbaren Energien, zur Reduktion der Winterstromlücke in der Schweiz
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Die Schweiz verfolgt das Ziel, bis 2050 klimaneutral zu sein. Ein zentraler Kernpunkt dabei ist die Erweiterung der erneuerbarer Energiequellen. Aufgrund der geplanten Abschaltung der Kernenergie und dessen Substitution durch erneuerbaren Energien nimmt die Volatilität in der Stromerzeugung wetterbedingt stark zu. Insbesondere in den Wintermonaten besteht die Gefahr einer Stromlücke, da der Bedarf erhöht ist, während die Erzeugung aus erneuerbaren Quellen niedriger ausfällt. Um diese Lücke möglichst schliessen zu können, müssen die erneuerbaren Energien in einer optimalen Kombination ausgebaut werden.
Diese Bachelorarbeit untersucht den optimalen Mix für den Ausbau erneuerbarer Energien, um die Winterstromlücke in der Schweiz zu reduzieren. Dazu wird ein lineares Optimierungsmodell verwendet, welches vom Departement IIT der HSLU zu Beginn dieses Projekt zur Verfügung gestellt wurde. Im Laufe der Projektarbeit wurden aktuelle Daten für das Computermodell ermittelt und der Modellcode laufend ergänzt und mit weiteren Bedingungen angepasst.
Die Ergebnisse des Computermodells zeigen, dass der Ausbau von erneuerbaren Energien in der Schweiz möglich ist und dass ein Mix aus verschiedenen Energiequellen die Winterstromlücke effektiv reduzieren kann. Dabei muss jedoch darauf geachtet werden, dass die einzelnen Energiequellen gut aufeinander abgestimmt sind, um eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten. Diese Arbeit liefert wichtige Erkenntnisse für die Planung des weiteren Ausbaus erneuerbarer Energien in der Schweiz und leistet damit einen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele bis 2050.
Switzerland is pursuing the goal of being climate-neutral by 2050. An important step on this path is increasing the share of renewable energies in power generation. However, especially in the winter months, there is a power gap as demand due to heating and lighting is higher, while power generation from renewable sources such as solar and wind power is lower due to weather conditions. In order to close this gap, renewable energies must be optimally combined with each other.
This bachelor thesis examines the optimal mix for the expansion of renewable energies in order to reduce the winter power shortage in Switzerland. For this purpose, various scenarios for the expansion of solar energy, wind energy and hydropower are analyzed, taking into account costs, availability and environmental impact. The aim is to find a mix that ensures the highest possible security of supply and at same time makes ecological and economical sense.
The results show that the expansion of renewable energies in Switzerland is possible and that a mix of different energy sources can effectively reduce the winter power shortage. However, it is crucial to carefully balance the diverse energy sources in order to maintain a stable and reliable power supply. This work thus provides important insights for planning the further expansion of renewable energies in Switzerland and therefor contributes to achieving the climate target by 2050.
- Die Schweiz verfolgt das Ziel, bis 2050 klimaneutral zu sein. Ein zentraler Kernpunkt dabei ist die Erweiterung der erneuerbarer Energiequellen. Aufgrund der geplanten Abschaltung der Kernenergie und dessen Substitution durch erneuerbaren Energien nimmt die Volatilität in der Stromerzeugung wetterbedingt stark zu. Insbesondere in den Wintermonaten besteht die Gefahr einer Stromlücke, da der Bedarf erhöht ist, während die Erzeugung aus erneuerbaren Quellen niedriger ausfällt. Um diese Lücke möglichst schliessen zu können, müssen die erneuerbaren Energien in einer optimalen Kombination ausgebaut werden.
- Urheberrechtshinweis
- Casillo Sandro, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 11.12.2023
- Übergeordnete Sets
- 1
Impact of renewable energies on the winter energy supply and possibilities for energy storage technologies
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- Titel
- Impact of renewable energies on the winter energy supply and possibilities for energy storage technologies
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Diese Bachelorarbeit wird im Rahmen des Studienprammes Energy and Environmental Systems Engineering an der Hochschule Luzern Im Auftrag des Instituts für Innovation und Technologiemanagement verfasst.Mit der Arbeit soll der Einfluss des Ausbaus erneuerbarer Energien auf die Winterstromlücke in der Schweiz untersucht und das Potential für Energiespeichertechnologien untersucht werden.
Mittels quantitativer Methoden wird ein Modell des heutigen Energiesystems der Schweiz erstellt und untersucht. Mit dem Modell werden verschiedene Ausbauszenarien nachgebildet und ausgewertet.
Die Resultate zeigen, dass die Winterstromlücke zwischen 20217 und 2021 rund 5 TWh beträgt. Mit der fortschreitenden Energiewende und damit verbundenen Elektrifizierung wird sich die Winterstomlücke auf rund 11 TWh vergrössern. Mit gross angelegten Energiespeichersystemen kann die Winterstromlücke verkleinert und die Abhängigkeit von Stromimporten verkleinert werden.
This bachelor thesis is written in the framework of the study program Energy and Environmental Systems Engineering at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts on behalf of the Institute for Innovation and Technology Management. The thesis aims to investigate the influence of the expansion of renewable energies on the winter electricity gap in Switzerland and to investigate the potential for energy storage technologies.
Using quantitative methods, a model of the current energy system in Switzerland is created and examined. The model is used to replicate and evaluate different expansion scenarios.
The results show that the winter electricity gap between 20217 and 2021 is about 5 TWh. With the advancing energy transition and associated electrification, the winter electricity gap will increase to around 11 TWh. With large-scale energy storage systems, the winter electricity gap can be narrowed and dependence on electricity imports reduced.
- Diese Bachelorarbeit wird im Rahmen des Studienprammes Energy and Environmental Systems Engineering an der Hochschule Luzern Im Auftrag des Instituts für Innovation und Technologiemanagement verfasst.Mit der Arbeit soll der Einfluss des Ausbaus erneuerbarer Energien auf die Winterstromlücke in der Schweiz untersucht und das Potential für Energiespeichertechnologien untersucht werden.
- Urheberrechtshinweis
- Balzarini Raffael, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 21.11.2023
- Übergeordnete Sets
- 1