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Modelling demand response with process models and energy systems models: Potential applications for wastewater treatment within the energywater nexus

Kirchem, Dana und Lynch, Muireann Á. und Bertsch, Valentin und Casey, Eoin (2019) Modelling demand response with process models and energy systems models: Potential applications for wastewater treatment within the energywater nexus. Applied Energy, 260. Elsevier. doi: 10.1016/j.apenergy.2019.114321. ISSN 0306-2619.

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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261919320082

Kurzfassung

A promising tool to achieve more flexibility within power systems is demand response (DR). End users in many strands of industry have been subject to research regarding the opportunities for implementing DR programmes. We review recent DR modelling approaches in the realm of energy systems models and industrial process models. We find that existing models over- or underestimate the available DR potential from an industrial end user for two main reasons. First, the interaction between power system operation and industrial process operation caused by DR is not taken into account. Second, models abstract from critical physical process constraints affecting the DR potential. To illustrate this, we discuss the wastewater treatment process as one industrial end user within the energy-water nexus, for which the lack of suitable modelling tools is affecting the accurate assessment of the DR potential. Case studies indicate the potential for wastewater treatment plants to provide DR, but no study acknowledges the endogeneity of energy prices which arises from a large-scale utilisation of DR. Therefore, we propose an integrated modelling approach, combining energy system optimisation with the level of operational detail in process simulation models. This will yield a higher level of accuracy regarding the assessment of DR potential from a specific process, such as wastewater treatment

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134087/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Modelling demand response with process models and energy systems models: Potential applications for wastewater treatment within the energywater nexus
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kirchem, DanaEconomic and Social Research Institute, DublinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lynch, Muireann Á.Economic and Social Research InstituteNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bertsch, ValentinDepartment of Energy Systems Analysis, German Aerospace CenterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Casey, EoinUniversity College DublinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:16 Dezember 2019
Erschienen in:Applied Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:260
DOI:10.1016/j.apenergy.2019.114321
Verlag:Elsevier
Name der Reihe:Elsevier Apllied Energy
ISSN:0306-2619
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Energy-water nexus Demand response Industrial end users Wastewater treatment Flexibility Energy system 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: Schillings, Dr. Christoph
Hinterlegt am:17 Feb 2020 15:51
Letzte Änderung:20 Okt 2023 09:18

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