Masterarbeit: Modellierung des Gasfernleitungsnetzes - Sektorenkopplung in erneuerbaren Energiesystemen

Die Erfüllung der Pariser Klimaabkommen bedeutet, bis Mitte des Jahrhunderts die Netto-Null-Kohlendioxidemissionen zu erreichen. Um die kostengünstigsten Wege zur Erreichung dieser Ziele zu finden, erstellen die Forscher Optimierungsmodelle des Energiesystems. Die zukünftigen Energienetze werden immer enger miteinander verbunden: Das Gas wird aus erneuerbarer Energie erzeugt und in das Gasnetz für Wärme, Stromerzeugung und Treibstoffe eingespeist. Eine solche Sektorkopplung ist wünschenswert, da die Flexibilität sektorübergreifend geteilt werden kann. Zu wenig genutzte bestehende Gasnetze können - aufgrund der geringeren Nutzung von fossilem Erdgas - Speicherkapazitäten für erneuerbares Gas bereitstellen, als alternatives Transportmittel für erneuerbare Energien dienen und Energieimporte aus Drittländern erleichtern. In diesem Projekt untersuchst Du die zukünftige Rolle der Gasnetze in einem dekarbonisierten Energiesystem auf europäischer Ebene.

Ziele:

• Überblick über die Literatur zur Modellierung und Steuerung von Gasnetzwerken.
• Untersuchen Sie Speicherpotenziale, Einschränkungen der Gaszusammensetzung und vieles mehr.
• Abruf von Netzdaten zu Übertragungswegen und Kapazitäten aus offiziellen Quellen.
• Aufbau und Integration des europäischen Ferngasnetzmodells in ein Open-Source-Modell des europäischen Energiesystems (PyPSA-Eur).

Persönliche Qualifikationen:
Wir sind auf der Suche nach motivierten Studenten, die sich für Energiesysteme, Datenverarbeitung und numerische Optimierung interessieren. Grundkenntnisse in diesen Themen sind wünschenswert, ebenso wie Erfahrungen mit objektorientierter Programmierung.

Gruppe Energiesystemmodellierung:
Wir sind eine junge, internationale und freundliche Forschungsgruppe, die sich der Verhinderung einer katastrophalen globalen Erwärmung verschrieben hat. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen!

Literatur:
doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.08.071
doi.org/10.1007/s11067-011-9160-0
https://www.gas.scigrid.de/