Zur wissenschaftlichen Optimierung der Kapazitätsauslegung eines gekoppelte Energieversorgungssystems aus Wind, Solar, Gas und thermischer Speicherung unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit des Projekts und der effizienten Nutzung von erneuerbaren Energien wurde ein Demonstrationsprojekt eines multi-energetischen Systems in einer Erdgasaufbereitungsanlage eines Ölfeldes untersucht. Unter der Bedingung, dass überschüssiger Strom nicht ins Netz eingespeist wird, wurde eine Multi-Objektiv-Optimierungsstudie durchgeführt, basierend auf der Erstellung von Modellen für Stromerzeugung, Verbrauch und Lebenszykluskosten. Zunächst wurde eine Investitionsabschätzung vorgenommen und ein mathematisches Modell erstellt, mit den Optimierungszielen der niedrigsten Stromgestehungskosten, einer internen Rendite von über 5 % sowie einer Abregelungsrate von unter 10 %. Dabei wurde die Wirtschaftlichkeit und Aufnahmefähigkeit von zwei Speichermodi verglichen; anschließend wurde gemäß wirtschaftlicher Prinzipien die Priorisierung für die Auslegung des Wind-Solar-Gas-Thermie-Speichersystems festgelegt; abschließend wurden durch Sensitivitätsanalysen die Schlüsselfaktoren für den Projekterfolg identifiziert. Die Studie zeigt, dass das System den Verbrauchsmodus „zuerst Wärmespeicherung, dann elektrischen Speicher“ anwenden sollte, wobei Windenergie bevorzugt wird, gefolgt von Photovoltaik. Die in dieser Studie entwickelte Methode und der Ablauf zur Kapazitätsoptimierung des gekoppelten Wind-Solar-Gas-Thermie-Versorgungssystems schließen die Lücken bisheriger multisystemischer Forschungen, bieten technische Unterstützung für die Elektrifizierung von Öl- und Gasstandorten sowie die Umsetzung von multi-energetischen Projekten und bieten einen reproduzierbaren Praxisweg zur tiefen Integration von Öl, Gas und erneuerbaren Energien zur Förderung des grünen und kohlenstoffarmen Übergangs.

Multi-energetische Kombination;Windpark;Photovoltaikanlage;Elektrochemische Energiespeicherung;Elektrisch-thermischer Speicherofen