Bachelor/Masterarbeit

  • Forschungsthema:Harmonisierung Europäischer Kapazitätsmärkte für Regelleistung
  • Typ:Bachelor/Masterarbeit
  • Datum:ab sofort
  • Betreuung:

    Eric Jahnke

  • Zusatzfeld:

    Sustainable Energy Markets and Future Energy Commodities

  • Hintergrund
    Da der permanente Ausgleich zwischen Stromangebot (Erzeugung) und Stromnachfrage (Last) nicht immer optimal erreicht werden kann, wird Regelreserve durch die Übertragungsnetzbetreiber als Netz- und Systemdienstleistung vorgehalten. Diese Reserve existiert in unterschiedlichen Qualitätsstufen, welche bei Bedarf mit definierter Aktivierungszeit als Regelenergie abgerufen wird, um den Gradienten der Frequenzänderung zu minimieren (FCR) und anschließend die Frequenz auf das Zielniveau von 50 Hz zurückzuführen (aFRR, mFRR).

     

    Für die Primärregelleistung (FCR) besteht seit mehreren Jahren eine Europäische Kooperation zur gemeinsamen Auktion für Reserve und Abruf. Für Sekundär (aFRR)- und Tertiärregelleistung (mFRR) wurden im Jahr 2022 die Auktionsplattformen PICASSO und MARI eröffnet, um Europäisch harmonisierte Auktionen für den Abruf von Regelenergie durchzuführen. Für die Vorhaltung in Form der Regelreserve bzw. -kapazität von aFRR und mFRR sind allerdings noch die nationalen ÜNB zuständig. Daraus ergibt sich die Fragestellung, ob nicht auch eine harmonisierte Auktion zur Vorhaltung von Regelreserve in Europa zukünftig eingeführt werden kann?

     

    AUSSCHREIBUNG

Details zur Arbeit

Inhalte der Arbeit
In der Arbeit soll – je nach Typ, Umfang und Vertiefung – nachgegangen werden, ob in Zukunft im Europäischen Verbundnetz auch die Reserve der Regelleistung harmonisiert beschafft werden kann. Dabei sollen regulatorische, wirtschaftliche und technische Aspekte berücksichtigt und im Hinblick der zukünftigen Versorgungssicherheit bewertet werden:

1. Gibt es bereits Vorschläge, Initiativen oder laufende Projekte in Europa, welche die Beschaffung de Regelreserve harmonisieren wollen? Wenn nicht, existieren in anderen (modernen) Ländern der Welt vergleichbare Regularien für eine regelzonen-übergreifende Beschaffung der Reserve?

2. Welche regulatorischen, technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen stehen einem harmonisierten Marktdesign für Regelreserve-Auktionen noch im Weg? Welches sind insbesondere die ausschlaggebenden Faktoren, z.B. der aktuelle Aufbau der Marktzonen, spezifische Abhängigkeit von Stromerzeugungsanlagen etc.?

3. Würde eine harmonisierte Auktion für Regelreserve überhaupt wirtschaftliche Vorteile für die Beteiligten bringen und welche KPIs und Zielfunktionen können generell definiert werden, um die wirtschaftliche Funktionalität einer gemeinsamen Regelreserve-Auktion zu messen?

4. Wie könnte ein Framework ausgestaltet sein, welches sich an bisherigen Initiativen oder den Regelenergieplattformen PICASSO und MARI orientiert und dabei die analysierten Herausforderungen adressiert?

 

Zusammenfassung der möglichen thematischen Ausgestaltung
- Literaturrecherche zu Studien, Analysen und Berichten zum Status Quo der Implementierung von regelzonen-übergreifender Regelreserve-Beschaffung (PFLICHT)
 
- Wirtschaftliche Betrachtung der Rentabilität von Regelleistungsanbietern (Kraftwerke, Direktvermarkter etc.) für einen harmonisierten Regelleistungsmarkt (ALTERNATIVE)

- Definition und Ableitung von KPIs, Zielfunktion(en) und Bedingungen für einen harmonisierten Regelleistungsmarkt unter Berücksichtigung zeitlicher Anforderungen und der geografischen Ausbreitung der Teilnehmer (ALTERNATIVE)

- Gestaltung eines Frameworks für ein potentielles Auktionssystem für die harmonisierte Beschaffung von Regelleistung in Europa (ALTERNATIVE)

- Modellierung und Quantifizierung von Nachfragemengen, Bietern und Preisen für das Auktionssystem (ALTERNATIVE)
Vorkenntnisse/Anforderungen
- Grundwissen in Fragen der Energiewirtschaft und Energietechnik

- Statistisches und mathematisches Grundwissen

- Grundwissen mit MS Office Anwendungen (Excel, Word, PowerPoint)

- Grundwissen in min. 1 höheren Programmiersprache (Python, R, Julia, MATLAB etc.)

 

Bewerbung

Mit CV und aktuellem Transcript of Records an: eric.jahnke∂kit.edu

 

Daten

- Datensätze zu Regelenergieabrufen für Deutschland (Quelle: Regelleistung.net und Netztransparenz)

- Datensätze zu Preisen und Volumen von Regelenergie für verschiedene Europäische Länder (Quelle: ENTSO-E)