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Intrumentendesign unter Unsicherheit und nachfrageseitige Flexibilitätsoptionen in Energie-Sektor-Modellen

 

Projektübersicht

1. Hintergrund und Fragestellung

Bisherige Ansätze zur Modellierung des Energiesektors sind allenfalls eingeschränkt in der Lage, die Auswirkungen unerwarteter Entwicklungen auf die Marktergebnisse, insbesondere den Marktwert der erneuerbaren Energien, abzubilden und auch die Implikationen für die wirtschaftliche Lage der einzelnen Investoren und deren Investitionsbereitschaft zu analysieren. Daher soll ein vorhandenes Energiesektormodell so weiterentwickelt werden, dass die Wechselwirkungen von politischen Maßnahmen und unerwarteten (marktlichen, technologischen oder anderen) Entwicklungen ex ante analysiert werden können. Diese unerwarteten Entwicklungen sind dadurch charakterisiert, dass unvermittelt neue Informationen zur Verfügung stehen (z. B. zu den Kosten von Erneuerbaren Technologien oder zu Brennstoffpreisen). Diese neuen Informationen können auch als „Informationsschocks“ bezeichnet werden.

Ein Aspekt, bei dem besonders große Unsicherheiten bestehen, ist das Flexibilitätspotenzial auf der Stromnachfrageseite. Insbesondere gilt dies für die Nutzung von erneuerbarem Überschussstrom. Wenn dieser in größerem Umfang andere Energieträger bei der Wärmebereitstellung substituiert, kann dies erhebliche Rückwirkungen auf den Strommarkt haben und den Marktwert der Erneuerbaren Stromerzeugung deutlich steigern. Da solche Substitutionen auch von den Investitionsentscheidungen der Wärmenachfrager abhängig sind, soll ergänzend ein bestehendes Satellitenmodell zu Investitionsentscheidungen im Wärmemarkt so weiter entwickelt werden, dass Investitionen in flexible Stromnutzung abgebildet werden können und im Strommarktmodell dann die Auswirkungen auf die Marktpreise und den Marktwert des Erneuerbarenstroms abgebildet werden können.

 

2. Zielsetzung

Ziel des Vorhabens ist es, das bestehende langfristige Strom- und Wärmemarktmodell E2M2s so weiterzuentwickeln, dass die Auswirkungen von unerwarteten Entwicklungen („Informationsschocks“) auf das kurzfristige Marktgeschehen und die verschiedenen Marktakteure sowie die damit einhergehenden längerfristigen Anpassungsreaktionen mit hinreichender Genauigkeit abgebildet werden können. Damit soll es insbesondere möglich werden, realistisch abzuschätzen, wie unterschiedliche politische Maßnahmen zur Förderung der Erneuerbaren Energien sich auf den Marktwert der Erneuerbaren und die wirtschaftliche Situation von Investoren auswirken. Außerdem sollen das Modell E2M2s und das gekoppelte Modell HeatSym zur Modellierung von Investitionsentscheidungen im Wärmemarkt so fortentwickelt werden, dass Investitionen in flexible Stromnachfragoptionen und deren Nutzung einschließlich der Rückwirkungen auf die Marktpreisbildung und den Marktwert der Erneuerbaren angemessen abgebildet werden.

 

3. Projektdesign

A) Entwicklung eines kohärenten, handhabbaren Modellrahmens zur Analyse der Wechselwirkungen von politischen Instrumenten und unerwarteten Entwicklungen in den Bereichen Markt, Technologie und anderen
B) Analyse der relevanten unsicheren Faktoren und Beschreibung entsprechender möglicher Informationsschocks
C) Modellgestützte Analyse der Auswirkungen von Informationsschocks auf Investoren und den Marktwert von Erneuerbaren bei unterschiedlichen politischen Rahmenbedingungen
D) Kohärente Abbildung von flexiblen Lasten im Modellkontext unter Berücksichtigung von abschaltbaren, zuschaltbaren und verschiebbaren Lasten
E) Ermittlung einer konsistenten Datengrundlage für die Abschätzung der langfristig aktivierbaren flexiblen Lasten
F) Modellgestützte Analyse der Implikationen flexibler Lasten für die Strompreise und den Marktwert erneuerbarer Stromerzeugung
G) Ableitung von Schlussfolgerungen und Empfehlungen

 

Projektzeitraum:

August 2014 – Juli 2017

 

Ansprechpartner:

Thomas Kallabis