Mehrere Quellen und Zuteilung

Eine einzelne Energiezentrale enthält typischerweise mehr als eine Wärmequelle — eine Grundlasteinheit plus eine Spitzenlasteinheit oder eine Hauptquelle plus eine Reserve. TESSA modelliert jede Quelle separat, damit der Dispatcher in jeder Stunde zwischen ihnen wählen kann, die Kostenberechnung CAPEX und OPEX korrekt summiert und der Bericht Energie und Emissionen jedem Brennstoff zuordnen kann.

Diese Seite erklärt, wie Quellen geordnet werden, wie der Merit-Order-Dispatch-Algorithmus funktioniert und wie die Last verteilt wird, wenn ein Netz mehrere Energiezentralen hat. Zu den Datenfeldern jeder Quelle siehe Datenmodell Netze und Wärmequellen. Wie die Wärmeverteilung in die übrige Simulation einfliesst, siehe Netzsimulation.

Quellen innerhalb einer Energiezentrale

flowchart TD
    EC["⚙️ Energiezentrale"]
    EC --> HS1["🔥 Quelle 1 — Rang 1<br/>z. B. Wärmepumpe (Grundlast)"]
    EC --> HS2["🔥 Quelle 2 — Rang 2<br/>z. B. Gaskessel (Spitzenlast)"]
    EC --> HS3["🔥 Quelle 3 — Rang 3<br/>z. B. Elektrokessel (Reserve)"]

    classDef ec fill:#ffccbc,stroke:#bf360c,stroke-width:2px,color:#bf360c
    classDef src fill:#fff3e0,stroke:#ED6000,stroke-width:2px,color:#bf360c

    class EC ec
    class HS1,HS2,HS3 src

Jede Quelle hat einen Rang (order) — eine positive ganze Zahl, die bestimmt, wo sie in der Einsatzreihenfolge steht. Rang 1 ist die Grundlastquelle (läuft zuerst, läuft am meisten); Rang 2 übernimmt, was Rang 1 nicht decken kann; und so weiter. Eine Quelle mit Rang ≤ 0 gilt als deaktiviert und wird nie eingesetzt.

Quellen werden mit fortlaufenden Rangnummern in der Reihenfolge erstellt, in der sie der Energiezentrale hinzugefügt werden. Sie können den Rang jederzeit mit dem Werkzeug Allocation strategy setter ändern.

Merit-Order-Dispatch

TESSA verwendet derzeit eine einzige Einsatzstrategie: MERIT_ORDER.

In jedem der 8760 stündlichen Zeitschritte arbeitet der Dispatcher die Quellen einer Energiezentrale in aufsteigender Rangnummer ab:

flowchart TD
    A["Stunde t: Nettobedarf an der EZ = P_demand"]
    A --> B["Quelle mit Rang 1 belasten<br/>bis zu ihrer rated_power_useful"]
    B --> C{Bedarf gedeckt?}
    C -->|Nein| D["Quelle mit Rang 2 belasten<br/>bis zu ihrer rated_power_useful"]
    D --> E{Bedarf gedeckt?}
    E -->|Nein| F["Quelle mit Rang 3 belasten<br/>…"]
    F --> G{Bedarf gedeckt?}
    G -->|Nein| R["⚠️ Residual Load Source<br/>erfasst ungedeckten Bedarf"]
    C -->|Ja| Z["✅ Stunde t abgeschlossen"]
    E -->|Ja| Z
    G -->|Ja| Z
    R --> Z

    classDef dispatch fill:#fff3e0,stroke:#ED6000,stroke-width:1.5px,color:#bf360c
    classDef warn fill:#ffccbc,stroke:#bf360c,stroke-width:2px,color:#bf360c
    classDef done fill:#a5d6a7,stroke:#1b5e20,stroke-width:2px,color:#1b5e20

    class A,B,D,F dispatch
    class R warn
    class Z done

Jede Quelle wird bis zu ihrer rated_power_useful (ihrer installierten, an das Netz abgegebenen Leistung) ausgelastet. Der verbleibende Bedarf geht an die nächste Quelle in der Reihenfolge. Das setzt sich fort, bis der Bedarf gedeckt ist oder alle Quellen ausgeschöpft sind.

Die Residual Load Source

Reicht die kombinierte installierte Leistung aller Quellen einer Energiezentrale nicht aus, um die Spitzenlast zu decken, erstellt TESSA automatisch eine virtuelle «Residual Load Source», die der ersten Energiezentrale zugeordnet wird. Sie hat im Modell keine Brennstoffkosten und keine Emissionen — sie erfasst lediglich die ungedeckte Fehlmenge Stunde für Stunde.

Das Auftreten einer Residual Load Source in Ihren Ergebnissen ist ein Signal, dass das installierte Portfolio zu klein ist. Sie sollten Leistung hinzufügen (die Nennleistung einer Quelle erhöhen oder eine neue Quelle hinzufügen) und die virtuelle Residual-Quelle entfernen, bevor Sie die Studie abschliessen.

Rang der Quellen festlegen und ändern

Wenn Sie einer Energiezentrale Quellen hinzufügen, erhalten sie die Rangnummern 1, 2, 3, … in der Reihenfolge des Hinzufügens. Sie können den Rang im Quelleneigenschaften-Inspektor ändern. Sie können auch das Werkzeug Allocation Strategy setter verwenden, um die Einsatzpriorität der Quellen automatisch gemäss der Merit Order zu konfigurieren.

Mehrere Energiezentralen in einem Netz

Ein Netz kann mehr als eine Energiezentrale haben. Jede Energiezentrale setzt ihr eigenes Quellenportfolio unabhängig ein; die Last, die jede EZ sieht, ergibt sich aus der hydraulischen Lösung.

flowchart LR
    EC1["⚙️ Energiezentrale 1<br/>WP + Gaskessel"]
    EC2["⚙️ Energiezentrale 2<br/>Gaskessel (Spitzenlast)"]

    EC1 -->|Hauptleitung| J1["●"]
    EC2 -->|Hauptleitung| J2["●"]
    J1 ---|Transportleitung| J2

    J1 -->|Anschlussleitung| BS1["🔌 Übergabestation A"]
    J1 -->|Anschlussleitung| BS2["🔌 Übergabestation B"]
    J2 -->|Anschlussleitung| BS3["🔌 Übergabestation C"]
    J2 -->|Anschlussleitung| BS4["🔌 Übergabestation D"]

    classDef ec fill:#ffccbc,stroke:#bf360c,stroke-width:2px,color:#bf360c
    classDef bs fill:#ffe0b2,stroke:#e65100,stroke-width:1.5px,color:#bf360c
    classDef cp fill:#ffffff,stroke:#bf360c,stroke-width:1.5px,color:#bf360c

    class EC1,EC2 ec
    class BS1,BS2,BS3,BS4 bs
    class J1,J2 cp

In TESSA gibt es keine explizite Zuordnung von «Zonen». Der hydraulische Löser bestimmt anhand der Leitungswiderstände, welche Energiezentrale welche Übergabestationen versorgt — Übergabestationen nahe EZ 1 werden naturgemäss von EZ 1 versorgt, solche nahe EZ 2 von EZ 2, aber die Grenze verschiebt sich mit Last und Temperatur. In einer typischen Auslegung gilt:

• EZ 1 (niedrigere Grenzkosten) läuft mit höherer Auslastung und versorgt das Kernnetz.
• EZ 2 (höhere Grenzkosten) wird zu Spitzenzeiten aktiv und kann eine Teilzone versorgen, die hydraulisch näher bei ihr liegt.

Wenn Sie eine bestimmte Versorgungszone erzwingen möchten, tun Sie dies über die Netztopologie — indem Sie keine Hauptleitung zwischen den beiden Energiezentralen führen, versorgt jede EZ nur die direkt an sie angeschlossenen Übergabestationen.

Quellenergebnisse nach dem Dispatch

Nach der Simulation trägt jede Quelle einen vollständigen Satz stündlicher und jährlicher Ergebnisse:

Die stündliche Lieferkurve (eine Zeile pro Stunde des Jahres) erfasst Leistung, Energie, Brennstoffverbrauch und CO₂-Emissionen in jedem Zeitschritt. Diese fliessen in die Quellenaufschlüsselung des Szenarioberichts und in die Brennstoffkostenberechnung des Finanzmodells ein.

Wie es weitergeht

• Datenmodell Netze und Wärmequellen — die Datenfelder jedes Wärmequellenobjekts, einschliesslich Brennstoffkosten und Emissionsfaktoren.
• Netzsimulation — wie der Dispatcher in die übrige Simulationsabfolge eingebettet ist.