LKD-EU

Langfristige Planung und kurzfristige Optimierung des Elektrizitätssystems in Deutschland im europäischen Kontext

Gesamtziel des Vorhabens

In der langfristigen Szenarienbildung des Energie- und Stromsystems wird die Berücksichtigung von Unsicherheiten bislang nur unzureichend einbezogen. Der Stromsektor ist durch eine enge elektrische Vermaschung, europäische Vernetzung, voranschreitende marktliche Integration, umfangreiche Überlegungen zur gemeinsamen Kapazitätssicherung und weiter zunehmenden Erzeugungsmengen aus fluktuierenden erneuerbaren Energien besonderen internationalen Wechselwirkungen unterworfen. Diese potenzieren Unsicherheiten in der Entwicklung, z.B. in Bezug auf die Strom- und Wärmeversorgung sowie die Infrastruktur, sowohl bei Strom, als auch bei Erdgas sowie evtl. im Bereich des Wärmetransports.

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mit einem sektorübergreifenden Ansatz, die relevanten Unsicherheiten zu erfassen und Wechselwirkungen in der kurz- und langfristigen Analyse methodisch widerzuspiegeln und deren Wirkung insbesondere auf das deutsche Energiesystem, auch bezüglich der Interaktionen nationaler Entscheidungen in der deutschen Energiewirtschaft, zu analysieren. Das Projekt legt einen besonderen Fokus auf die mittel- und langfristige Betrachtung (2035, 2050) unter Berücksichtigung kurzfristiger, stochastischer Analysen, die auch Fragen bezüglich des Flexibilitätsbedarfs beachten.

Wissenschaftliche und/oder technische Arbeitsziele des Vorhabens

Ein Ziel besteht in diesem Zusammenhang in der Identifikation relevanter Unsicherheiten, die sowohl für den Betrieb als auch die Planung des Elektrizitätsversorgungssystems, insbesondere in Deutschland entscheidend sind. Das Gesamtziel des Vorhabens lässt sich in kurzfristige/betriebliche Fragestellungen einerseits und Fragen der Langfristplanung andererseits gliedern. Bei den kurzfristigen Fragestellungen bestehen die folgenden Teilziele: Analyse der Interaktion zwischen verschiedenen Akteuren des Energiesystems, Untersuchung des Flexibilitätsbedarfs im Betrieb der Stromübertragungsnetze und die Identifikation von Möglichkeiten durch die Kopplung eines Strommarktmodells mit einem Gasmarktmodell. Die langfristigen Fragestellungen umfassen folgende Ziele: Entwicklung eines Modells zur langfristigen Planung von Erzeugungskapazitäten und Untersuchungen in Bezug auf die langfristige Netzplanung, um den Beitrag der methodischen Weiterentwicklung zu identifizieren, sowie die Ausarbeitung eines integrierten Investitionsmodells in Strom-, Gas- und Wärmeinfrastruktur.

Bezug des Vorhabens zu den förderpolitischen Zielen

Auf Basis der Ergebnisse können schließlich Strategien zur Weiterentwicklung der modellierten Teilmärkte und zur verbesserten Integration von erneuerbaren Energien abgeleitet werden. Weiterhin können grenzüberschreitende Entwicklungen und Einflüsse abgebildet, sowie eine erhöhte Robustheit von simulierten Designoptionen und damit eine verbesserte Ausrichtung auf gesellschaftspolitische Ziele ermöglicht werden. Weiterhin wird durch die Veröffentlichung lauffähiger Modelle und eine entsprechende Dokumentation der verwendeten Daten ein Beitrag dazu geleistet, die Nutzung und Vergleichbarkeit der Forschungsergebnisse, sowohl innerhalb der Wissenschaft als auch in Hinsicht auf die Anwendung in Politik und Energiewirtschaft zu verbessern.

Ansprechpartner

M.Sc. Sina Heidari