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Potential Analysis of Hybrid Renewable Energy Systems for Self-Sufficient Residential Use in Germany and the Czech Republic

Ramirez Camargo, Luis und Nitsch, Felix und Gruber, Katharina und Valdes, Javier und Dorner, Wolfgang (2019) Potential Analysis of Hybrid Renewable Energy Systems for Self-Sufficient Residential Use in Germany and the Czech Republic. Energies, 12 (21), Seiten 1-17. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/en12214185. ISSN 1996-1073.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
9MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1996-1073/12/21/4185

Kurzfassung

Independence from the power grid can be pursued by achieving total self-sufficient electricity supply. Such an energy supply model might be particularly interesting for settlements located in rural areas where enough space is available for energy generation installations. This article evaluates how and at what cost electricity demand of residential users across Germany and the Czech Republic could be covered by hybrid renewable energy generation systems consisting of photovoltaics, micro-generation wind turbines and batteries. High-resolution reanalysis data are used to calculate necessary system sizes over a large area by simultaneously accounting for the temporal variability of renewable energy. For every potential location in the research area, the hybrid system requirements for clusters of 50 self-sufficient single-family houses are calculated. The results indicate no general trend regarding the size of the respective technologies, although larger areas where PV-wind power complementarity enables lowering the total system costs and required storage capacities were determined. Assuming that the cluster of households could be constituted and depending on the location, the total installation and operation costs for the proposed systems for a lifetime of 20 years range between EUR 1.8 Million and EUR 5 Million without considering costs of financing. Regions with the lowest costs were identified mainly in the south of Germany.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/130263/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Potential Analysis of Hybrid Renewable Energy Systems for Self-Sufficient Residential Use in Germany and the Czech Republic
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ramirez Camargo, LuisTechnische Hochschule DeggendorfNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nitsch, Felixfelix.nitsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9824-3371NICHT SPEZIFIZIERT
Gruber, KatharinaUniversity of Natural Resources and Life SciencesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Valdes, JavierTechnische Hochschule DeggendorfNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dorner, WolfgangTechnische Hochschule DeggendorfNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2 November 2019
Erschienen in:Energies
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:12
DOI:10.3390/en12214185
Seitenbereich:Seiten 1-17
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Sciubba, EnricoDepartment of Mechanical and Aerospace Engineering, University of Roma SapienzaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
Name der Reihe:MDPI Energies
ISSN:1996-1073
Status:veröffentlicht
Stichwörter:renewable energy; COSMO-REA6; electric storage systems; residential electric demand clusters; hybrid renewable energy system sizing; spatiotemporal modelling
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:TIG Technologie, Innovation und Gesellschaft
HGF - Programmthema:Erneuerbare Energie- und Materialressourcen für eine nachhaltige Zukunft
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemanalyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Systemanalyse und Technikbewertung (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Energiesystemanalyse
Hinterlegt von: Nitsch, Felix
Hinterlegt am:16 Dez 2019 16:37
Letzte Änderung:16 Dez 2019 16:37

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