Dynamische Simulation und Optimierung dezentraler Energiekonzepte
Auftraggeber  Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (Ba-Wü), Königsstraße 46, 70173 Stuttgart
Bearbeiter T Eberl (Ansprechpartner)
Abteilung Elektrizitäts- und Gasmarktanalysen
Laufzeit von 01.11.2011 bis 30.04.2014
Aufgabenstellung des Projekts
Ziel des Forschungsprojektes ist es, anhand einer methodischen Analyse auf der Basis eines detaillierten Modells zur simultanen Betrachtung des nationalen und lokalen Elektrizitätssystems unter expliziter Berücksichtigung des Netzbetriebs mögliche Ausgestaltungsvarianten dezentraler Energiekonzepte anhand ihrer ökonomischen, technischen und ökologischen Auswirkungen zu bewerten. Dabei liegt der regionale Fokus auf Baden-Württemberg.
Kurzbeschreibung des Projekts
Für die Zukunft wird ein zunehmend steigender Anteil der verteilten Stromerzeugung an der Deckung der Elektrizitätsnachfrage postuliert. Jedoch hat der Ausbau verteilter Erzeugung ökonomische, technische und ökologische Auswirkungen, bei signifikanten Anteilen sowohl in lokalen Verteilungsnetzen als auch in nationalen Elektrizitätssystemen. Verschiedene Ansätze können helfen, einen sicheren und wirtschaftlichen Verteilnetzbetrieb zu gewährleisten und gleichzeitig den Anteil der erneuerbaren Energien deutlich zu erhöhen. Die bisherige Herangehensweise war im Wesentlichen auf den Netzausbau begrenzt. Neue regionalorientierte Energie- und Netzmanagement-Verfahren (Stichwort: intelligente Netze), die beispielsweise auch Fahrzeuge bei einem Stromüberangebot laden und bei Knappheit wieder entladen (Vehicle to Grid), können bei der nachhaltigen Netzintegration erneuerbarer Energien unterstützen. Eine bedarfsorientierte Einspeisung bzw. ein erzeugungsorientierter Verbrauch können durch Erzeugungs-, Last- und Speichermanagement realisiert werden. Darüber hinaus haben dezentrale Einspeiser auch das Potential aktiv Systemdienstleistungen für das Verteilnetz bereitzustellen, wodurch Netzausbau- und Netzbetriebskosten reduziert und eine größere Kapazität von regenerativen Energien an das Netz angeschlossen werden können. Ein weiter zunehmender Ausbau der dezentralen Erzeugung und deren Aufnahme hat über lokale Effekte im Verteilungsnetz hinaus Auswirkungen auf die überregionale Strombereitstellung durch Großkraftwerke. So wird in Abhängigkeit der Last- und Einspeisesituation in den einzelnen Verteilungsnetzen die vom Übertragungsnetz in die nachgelagerte Netzebenen gespeiste Leistung stärker schwanken bzw. es kann zu einer Rückspeisung aus der Verteilungsnetzebene in das Übertragungsnetz kommen. Die so beeinflusste Lastsituation führt zu zusätzlichen Anforderungen an den Betrieb der Großkraftwerke und zu einer geänderten Auslastung des Übertragungsnetzes. Ferner werden Systemgesamtkosten sowie die Elektrizitätspreise an Großhandelsmärkten beeinflusst. In dem Forschungsprojekt werden die möglichen Ausgestaltungsvarianten dezentraler Energiekonzepte auf Basis eines integrativen überregionalen und regionalen Simulations- und Optimierungsansatzes bewertet.