Zentrum für Innovative Energiesysteme (ZIES)
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Assessing the effects of the energy transition and liberalization of energy markets on resource adequacy is an increasingly important and demanding task. The rising complexity in energy systems requires adequate methods for energy system modeling leading to increased computational requirements. Furthermore, with complexity, uncertainty increases likewise calling for probabilistic assessments and scenario analyses. To adequately and efficiently address these various requirements, new methods from the field of data science are needed to accelerate current methods. With our systematic literature review, we want to close the gap between the three disciplines (1) assessment of security of electricity supply, (2) artificial intelligence, and (3) design of experiments. For this, we conduct a large-scale quantitative review on selected fields of application and methods and make a synthesis that relates the different disciplines to each other. Among other findings, we identify metamodeling of complex security of electricity supply models using AI methods and applications of AI-based methods for forecasts of storage dispatch and (non-)availabilities as promising fields of application that have not sufficiently been covered, yet. We end with deriving a new methodological pipeline for adequately and efficiently addressing the present and upcoming challenges in the assessment of security of electricity supply.
Parabolrinnen nutzen parabolisch gekrümmte Spiegel, um die direkte Globalstrahlung auf ein Vakuum-Absorberrohr zu konzentrieren. Eine Effizienzsteigerung dieser Technologie wird durch eine vollständige Automatisierung der Sonnennachführung optimiert. Die an einem Parabolrinnen-Versuchsträger der Hochschule Düsseldorf realisierte Steuerung und Berechnung der Nachführung werden kontinuierlich über einen Microcontroller realisiert. Eine Kalibrierung der Parabolrinne im Labormaßstab zur Erkennung des Winkels erfolgt über Infrarotsensoren. Die Berechnung des Sonnenstandes, durch den Algorithmus, kann unabhängig von einer Stromzufuhr durch eine Real-Time-Clock bestimmt werden. Mittels Schrittmotor und Treiber verfährt die Parabolrinne in die errechnete Position. Die Feinausrichtung der Parabolrinne erfolgt über ein Verschattungsmodul und zwei Photowiderstände. Durch den Einsatz von 3D-gedruckten Bestandteilen sind die genutzten Komponenten kostengünstig und können standortunabhängig reproduziert werden. Durch das Zusammenspiel der Komponenten ist ein autonomer Einsatz möglich.