Strommarktseitige Optimierung des Betriebs einer PEM-Elektrolyseanlage

In dieser Dissertation wird analysiert, wie die technologiebedingten Vorteile einer PEM (proton exchange membrane) - Elektrolyseanlage in Form schneller Laständerungen und eines flexiblen Anlageneinsatzes, für die Reduktion der Stromkosten von Power-to-Gas (PtG) – Anlagen eingesetzt werden können. Als Referenzanlage dient die 6 MW PEM-Elektrolyseanlage des Projekts „Energiepark Mainz“. Die Analyse wird anhand eines entwickelten Betriebsplanungsmodells für PtG-Anlagen durchgeführt, das die Strombeschaffung über die verschiedenen deutschen Strommärkte optimiert. Die Optimierung erfolgt auf Basis von Eingangsdaten wie Strompreisprognosen, simulierten Regelleistungsbedarfen, ökonomischen Daten wie Wasserstoffpreisen, sowie den technischen Restriktionen der Referenzanlage. Basierend auf den Eingangsdaten werden zunächst die erwarteten Regelleistungsabrufe prognostiziert und anschließend die optimale Strombeschaffung für die kommenden Tage berechnet.