Projektstart "eXtremOS" – Flexibilität im Kontext der europäischen Strommarktkopplung bei extremen technologischen, regulatorischen und gesellschaftlichen Entwicklungen

Zuletzt aktualisiert am 14.02.2018

SchriftzugAm 01.01.2018 startete das Projekt eXtremOS. Zusammen mit ihrer Tochtergesellschaft FfE GmbH, dem Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse des Karlsruher Instituts (ITAS) für Technologie (KIT), den Lehrstühlen für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE) sowie Erneuerbare und Nachhaltige Energiesysteme (ENS) der Technischen Universität München (TUM) und der Agora Energiewende untersucht die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. in diesem Projekt den Wert von Flexibilität im Kontext der europäischen Strommarktkopplung bei extremen technologischen, regulatorischen und gesellschaftlichen Entwicklungen.

Das Projekt wird durch das BMWi mit dem Förderkennzeichen 03ET4062 gefördert. Unterstützt werden die Arbeiten der FfE durch neun Industriepartner.

 

Zielsetzung

Hauptziel des Projektes "eXtremOS" ist die Entwicklung und Anwendung von Methoden, die es erlauben, den Wert von Flexibilität im Spannungsfeld zwischen Bedarf und Angebot zu untersuchen. Die Einflüsse der europäischen Strommarktkopplung bei extremen technologischen, regulatorischen und gesellschaftlichen Entwicklungen liegen hierbei im Fokus der Betrachtung.

 

Projektinhalte

Die Untersuchungen erstrecken sich dabei von der Verteilnetz- bis hin zur Übertragungsnetzebene. Dabei werden auch alle Optionen der Sektorkopplung mit berücksichtigt und die globalen Auswirkungen technologischer Extremszenarien untersucht. Als Grundlage sind Extremszenarien zu definieren. Hierfür kommen mehrere Ansätze zum Einsatz, um ein breites Spektrum an Szenarien erarbeiten zu können. Dazu zählen die Delphi-Methode, die Erstellung einer CIB-Matrix und Stakeholder-Workshops. Eine besondere Herausforderung des Vorhabens liegt in der Parametrisierung der qualitativen Extremszenarien, so dass diese in für Simulationen nutzbare Eingangsdaten übersetzt werden können.

Dieser Schritt steht im Zusammenhang mit der Quantifizierung der Szenarien. Um diese Quantifizierung durchführen zu können, wird eine für aussagekräftige Simulationen ausreichende Datenbasis mit Daten aller Europäischen Länder angelegt. Dies erfolgt in Anlehnung an das FREM (Regionalisiertes Energiesystemmodell) der FfE e. V. Das Zusammenspiel der einzelnen Bestandteile des Energiesystems wird für die quantifizierten Szenarien mit verschiedenen Modellen, wie z.B. dem dem Integrierten Simulationsmodell zur Anlageneinsatz- und Ausbauplanung mit Regionalisierung (ISAaR), FREM, dem Markt- und Infrastrukturmodell der Gaswirtschaft (MInGa) und dem FfE-Netz-Simulationsmodell (GridSim) simuliert.

 

Grafik Extremos1

Abbildung: Übersicht zum Projektablauf

Aufgrund der steigenden Komplexität der Modelle werden Methoden zur Vereinfachung neu- und weiterentwickelt. Durch die Auswertungen der Modellergebnisse werden Rückschlüsse auf den Wert von Flexibilität gezogen. Abgerundet wird das Projekt durch eine begleitende Öffentlichkeitsarbeit mit verschiedenen Publikationen, der Veröffentlichung von Daten und Quellcode sowie einem öffentlichen Abschlussworkshop.

 

Arbeitsplan

Der Arbeitsplan gliedert sich in fünf Arbeitspakete: (1) "Erarbeitung qualitativer Extrementwicklungen", (2) "EU-FREM", (3) "Quantifizierung von Extrementwicklungen", (4) "Modellierung und Auswertung" und (5) "Öffentlichkeitsarbeit und Ad-Hoc-Analysen".

In AP1 werden einerseits sozio-technische Szenarien mit Hilfe der Delphi-Methode durch das KIT ITAS entwickelt und andererseits von der FfE e. V. Stakeholder-Workshops abgehalten sowie What-If-Analysen durchgeführt. Die Agora Energiewende unterstützt die FfE im Rahmen eines Unterauftrages bei der Szenarioerstellung, Konzeptionierung, Durchführung und Nachbereitung internationaler Stakeholder Workshops.

Die abgeleiteten Extremszenarien werden geclustert und ausgewählte Szenarien anschließend weitergehend betrachtet. Zur Umsetzung der Szenarien werden in AP2 europäische Daten gesammelt und das FREM der FfE e. V. zu einem EU-FREM erweitert. Mit Hilfe des EU-FREM soll in AP3 mittels geeigneter Modelle die Quantifizierung der Szenarien durchgeführt werden.

Diese Daten werden dann in AP4 in die Modelle zur Abbildung des Strommarktes, Verteil- und Übertragungsnetzes (FfE e. V.) sowie des Gasmarktes (FfE GmbH) gespeist. Die Modelle sind hierfür um die notwendigen Komponenten zu erweitern und zum Teil zu koppeln. Damit die Rechenzeit bei gesteigerter Komplexität beherrschbar bleibt, entwickelt der ENS Dekompositionsmethoden weiter.

Weiterhin wird das IfE ein Modell entwickeln, um die Entwicklungen in den globalen Kontext zu stellen. Die auf Basis der Modellergebnisse ableitbaren Auswirkungen der Extremereignisse werden anschließend durch das KIT ITAS und die FfE GmbH bewertet. Flankierend hierzu werden in AP5 Ad-Hoc-Analysen zur Untersuchung von Auswirkungen aktueller wirtschaftspolitischer Entscheidungen durchgeführt und Öffentlichkeitsarbeit geleistet.

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