Abschlussarbeit Master (m/w/d) im Bereich Netzintegration

// Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Wir suchen aktuell: Abschlussarbeit Master (m/w/d) im Bereich Netzintegration in Stuttgart

// Energie mit Zukunft

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gehört zu den führenden Instituten für angewandte Forschung in den großen Themen der Energiewende: Photovoltaik, Windenergie, Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse, eFuels, Circular Economy, Politikberatung sowie die Nutzung von KI zur Prozess- und Systemoptimierung. Gemeinsam mit der Industrie ebnen wir neuen Technologien den Weg in den Markt. An den ZSW-Standorten Stuttgart und Ulm arbeiten dafür mehr als 300 Kolleginnen und Kollegen sowie rund 100 wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte. Das ZSW betreibt zudem ein Testfeld für Windenergie und ein weiteres Testfeld für PV-Anlagen. Wir sind Mitglied der Innovationsallianz Baden-Württemberg (innBW), einem Bündnis aus zehn wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen.

Das Fachgebiet Photovoltaik: Module Systeme Anwendungen (MSA) am Standort Stuttgart bietet ab sofort

Abschlussarbeit Master (m/w/d) Bereich Netzwerkintegration "Untersuchung flexibler Netzanschlussvereinbarungen für Batteriespeicher durch simulationsgestützte Bestimmung von Betriebsgrenzen"

Mit dem zunehmenden Ausbau erneuerbarer Energien steigt der Bedarf an Flexibilitätsoptionen im Stromsystem. Großbatteriespeicher übernehmen dabei sowohl wirtschaftliche Aufgaben, etwa den Handel an den Strommärkten, als auch netzdienliche Funktionen. Entsprechend wächst die Zahl geplanter Speicherprojekte derzeit stark. Die hohe Anzahl an Netzanschlussanfragen stellt Verteilnetzbetreiber jedoch vor neue Herausforderungen. Rein marktorientiert betriebene Batteriespeicher können lokal zu Netzengpässen führen. Um einen sicheren Netzbetrieb zu gewährleisten, werden daher flexible Netzanschlussvereinbarungen (Flexible Connection Agreements, FCA) eingesetzt. Diese ermöglichen es Netzbetreibern, die Lade- und Entladeleistung von Speichern temporär zu begrenzen. Die heute verwendeten Verfahren zur Festlegung solcher Betriebsgrenzen für Speicher basieren häufig auf historischen Lastgängen und konservativen Worst-Case-Annahmen. Da das zukünftige Betriebsverhalten der Speicher sowie die tatsächliche Netzauslastung nicht berücksichtigt werden können, werden verfügbare Netzkapazitäten häufig nur unzureichend ausgenutzt. Dies kann die Wirtschaftlichkeit von Speicherprojekten reduzieren und den effizienten Ausbau der Speicherinfrastruktur erschweren. Im Forschungsprojekt STRIVE werden daher prognosegestützte Verfahren zur Bestimmung dynamischer Betriebsgrenzen entwickelt. Mithilfe von Wetter-, Last- und Strompreisprognosen soll die zukünftige Netzauslastung abgeschätzt werden, um Betriebsgrenzen besser an die tatsächliche Netzsituation anzupassen und dadurch zusätzliche Netzkapazitäten für Batteriespeicher nutzbar zu machen.

Ziel der Masterarbeit ist die Untersuchung verschiedener Verfahren zur Bestimmung von Betriebsgrenzen für Batteriespeicher im Rahmen von FCAs. Dabei sollen statische und prognosegestützte Verfahren anhand eines simulierten Verteilnetzes verglichen und hinsichtlich der verfügbaren Netzkapazität bewertet werden.

Ihr Aufgabengebiet:

• Aufbau einer zeitaufgelösten Netzsimulation mit SimBench und pandapower
• Durchführung von Lastflussrechnungen zur Analyse der Netzauslastung an Umspannwerken
• Untersuchung und Bewertung heutiger statischer Verfahren zur Bestimmung flexibler Netzanschlussgrenzen (FCA)
• Vergleich statischer und dynamischer Verfahren hinsichtlich der erschließbaren Netzkapazität
• Untersuchung des Einflusses von Prognoseunsicherheiten auf die Betriebsgrenzen
• Durchführung von Sensitivitätsanalysen hinsichtlich verschiedener Netz- und Betriebsszenarien

Ihr Profil:

• Sie studieren an einer Universität in den Fachrichtungen Erneuerbare Energien, Energiesysteme, Elektrotechnik, Energietechnik, Informatik, Data Science oder eines artverwandten Fachgebietes mit Interesse an energietechnischen Themen
• Grundkenntnisse elektrischer Energieversorgung und Interesse an Verteilnetzen und Batteriespeichern
• Gute Programmierkenntnisse in Python, Programmierkenntnis in pandapower sind von Vorteil, jedoch nicht zwingend erforderlich
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift
• Selbstständige, strukturierte und zielorientierte Arbeitsweise
• Eigeninitiative, Teamfähigkeit sowie die Fähigkeit sich schnell in neue Themen einzuarbeiten

Unser Angebot an Sie:

• Exzellente Forschung trifft unmittelbare Anwendung: Wir forschen für und unmittelbar mit der Industrie und gestalten heute die Energieversorgung von morgen - wissenschaftlich exzellent aber stets anwendungsorientiert
• Kreative Arbeitsatmosphäre: Wir leben eine offene Unternehmenskultur mit flachen Hierachien und viel Freiraum für kreative Entfaltung
• Flexible Arbeitszeiten
• Gute Anbindung an den ÖPNV und Fahrradstellplätze mit Servicebereich
• Modernes Institutsgebäude mit erstklassiger Infra- und Laborstruktur bieten eine ansprechende Arbeitsumgebung
• Mitarbeiterrabatte

Das Arbeitsverhältnis ist nach Absprache befristet. Wenn Sie Interesse an dieser Position haben, bewerben Sie sich bitte ausschließlich über "Jetzt bewerben"-Button und geben im Anschreiben den gewünschten Zeitraum an. Fachliche Fragen beantwortet Ihnen Frau Alisa Volkert gern unter der Telefonnummer +49 711 7870‐196. Weitere Informationen erhalten Sie unter www.zsw-bw.de.

Möchten auch Sie die angewandte Energieforschung weiter voranbringen? Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!