Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)

Versorgungssicherheit in einem transformierten Stromsystem mit extremen Anteilen Erneuerbarer Energien und starker Sektorkopplung (VerSEAS)

  • Ansprechpartner:

    Christoph Fraunholz

  • Projektgruppe:

    Energiemärkte und Energiesystemanalyse

  • Förderung:

    Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

  • Partner:

    Technische Universität Dresden, Lehrstuhl für Energiewirtschaft

    Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung

    ESA² GmbH, Energy Systems Analysis Associates

  • Starttermin:

    07/2020

  • Endtermin:

    06/2023

Hintergrund

Das Hauptziel des Forschungsprojekts „VerSEAS“ ist die Untersuchung der Versorgungssicherheit in Deutschland und dessen Nachbarländern bei Einhaltung der Pariser Klimaziele. Um die CO2-Emissionen ausreichend zu reduzieren, sind sehr hohe Anteile Erneuerbarer Energien und gleichzeitig eine starke Sektorkopplung erforderlich. Der Fokus der Analysen liegt dabei zum einen auf den Wechselwirkungen und dem Potential verschiedener Flexibilitätsoptionen und zum anderen auf gegebenenfalls notwendigen Anpassungen des Marktdesigns und der Regulatorik, um dieses Potential zu heben. Bisherige Analysen zur Versorgungssicherheit in Deutschland werden daher um drei wesentliche Punkte ergänzt:

  • Treiber und Auswirkungen der Diffusion und des Einsatzes von PV-Batteriespeichern
  • Einfluss des individuellen Entscheidungsverhaltens von Investoren auf die regionale Verbreitung von Sektorkopplungstechnologien
  • Beitrag der gezielten regionalen Allokation von erzeugungsseitigen Investitionen und des Einsatzes von regionalen Flexibilitäten zur Versorgungssicherheit unter Berücksichtigung des Übertragungsnetzes

Die Analysen sollen auf der datenseitigen Kopplung des Strommarktsimulationsmodells PowerACE, des Lastflussmodells ELMOD sowie der beiden Nachfragemodelle FORECAST und eLOAD basieren, die im Rahmen früherer Forschungsprojekte erarbeitet wurde. Für das aktuelle Forschungsvorhaben soll das Modellportfolio zudem um ein neu zu erstellendes Simulationsmodell für dezentrale Strommärkte erweitert werden. Dieses soll in die bisherige Modellkopplung integriert werden, um die Auswirkungen des flächendeckenden Rollouts dezentraler Märkte auf den zentralen Strommarkt zu untersuchen.

Die Arbeiten am IIP dienen dazu, in einem gekoppelten Strommarkt mit unterschiedlichen Marktdesigns die Auswirkungen einzelwirtschaftlicher Investitionsentscheidungen verschiedener Akteure auf die Versorgungssicherheit zu bewerten. Hierfür wird das bestehende agentenbasierte Strommarktmodell PowerACE hinsichtlich verschiedener Aspekte weiterentwickelt.