Motivation
Mit der Energiewende wird die Stromerzeugung in Deutschland zunehmend dezentralisiert, das bedeutet: weniger zentrale Großkraftwerke mit definierten Einsatzplänen und demgegenüber eine Vielzahl dezentraler Kleinerzeuger auf Basis erneuerbarer Energien. Die Steuerung dieser verschiedenen Erzeuger im Sinne eines stabilen und effizienten Gesamtsystems ist eine aktuelle Herausforderung von großer gesellschaftlicher Relevanz sowie eine notwendige Voraussetzung, um die Energiewende erfolgreich zu gestalten. Das Projekt PARADOM zielt auf eine Weiterentwicklung der hierfür notwendigen Softwaretechnologien.
Ziele und Vorgehen
Der Einsatz von Software zur Echtzeitoptimierung soll sekundenschnelle Reaktionen auf Schwankungen in Produktion und Bedarf ermöglichen. Die Grenzen der heute verfügbaren Optimierungstechnologien sind jedoch erreicht. Vielversprechende Ansätze bieten hier die Methoden des Hochleistungsrechnens und insbesondere die parallele Lösung der Optimierungsaufgaben. Aufbauend auf den Ergebnissen des Projektes HPC-OM (3. HPC-Call des BMBF) wird zur Simulation und Optimierung das quelloffene Modellierungswerkzeug OpenModelica benutzt. Ziel des Forschungsvorhabens PARADOM ist die Bereitstellung moderner mathematischer Methoden in Verbindung mit der Entwicklung entsprechender paralleler Algorithmen. Damit soll die effiziente Simulation und Optimierung komplexer Modelle mit OpenModelica auf HPC-Systemen ermöglicht werden.
Innovationen und Perspektiven
Die Open-Source-Software OpenModelica garantiert die Einbindung eines kompetenten Anwender- und Entwickler-Netzwerkes, das durch gemeinsame Ausbildungs- und Weiterbildungsaktivitäten die Verbreitung der in PARADOM entwickelten Ansätze und Methoden nachhaltig fördern und voranbringen wird. Die Methoden für die geplanten Erweiterungen von OpenModelica in Verbindung mit der zugehörigen HPC-Parallelisierung sind nach Projektabschluss als quelloffene Pakete für einen breiten Anwenderkreis verfügbar.