Integration der Windenergie in einen liberalisierten Elektrizitätsmarkt (WILMAR)

Description: Aufgabenstellung: In den letzten Jahren konnte eine erhebliche Integration von Windenergieanlagen in das europäische Elektrizitätssystem verzeichnet werden. Durch den geplanten Ausbau vor allem von Offshore-Anlagen wird der Anteil der Windenergie an der gesamten Stromerzeugung in den nächsten Jahren weiter ansteigen. Damit die Fluktuationen und Prognosefehler der Windenergie ausgeglichen werden können und ein stabiler Systembetrieb gewährleistet werden kann, müssen konventionelle Kraftwerke mit einer erhöhten Flexibilität betrieben werden. Dies zieht einen vermehrten Teillastbetrieb der konventionellen Kraftwerke mit verringertem Wirkungsgrad und häufigere Kraftwerksanfahrten nach sich. Folglich hat die Integration der Windenergie Auswirkungen auf die Funktion und die Betriebskosten des gesamten Elektrizitätssystems. Ziel des Projektes ist die Analyse dieser Auswirkungen und die Entwicklung eines Modellierungsinstrumentariums zur Simulation alternativer Lösungen, um so eine fundierte Entscheidungsbasis für Netzbetreiber, Energieerzeuger und Regulierungsbehörden bereitstellen zu können. Kurzbeschreibung: Bei einer Modellanalyse kann die Windenergie jedoch nicht als konventionelle Erzeugungstechnologie mit exakter Prognostizierbarkeit und guter Einsetzbarkeit behandelt werden. Für eine entsprechende Abbildung der Windenergie ist die Berücksichtigung des Prognosefehlers und der fluktuierenden Einspeisung erforderlich. Es wird daher ein stochastisches Optimierungsmodell mit dem Ziel der Kostenminimierung des operativen Kraftwerksbetriebs entwickelt. Neben der expliziten Berücksichtigung von Szenarien des Prognosefehlers in der Zielfunktion werden mehrere Märkte zum Stromhandel an Spot- und Regelenergiemärkte beschrieben. Mit dem entwickelten Modell werden Möglichkeiten und Kosten der Integration der Windenergie durch entsprechende Einsatzoptimierung der bestehenden Anlagen eines Systems, durch regionalen Energieaustausch sowie durch den Einsatz spezieller Integrations- bzw. Energiespeichertechnologien bewertet. Weiterhin erfolgt eine Abschätzung der Auswirkungen der Instrumentarien des CO2-Zertifikatehandels und des Quotenmodels für erneuerbare Energien auf Elektrizitätsmärkte. Daneben werden die Möglichkeiten der Verteilung der Integrationskosten auf verschiedene Marktteilnehmer analysiert.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Dänemark ? Finnland ? Norwegen ? Schweden ? Stromnetz ? Elektrizität ? Stromversorgung ? Windenergie ? Wind ? Offshore-Windkraftanlage ? Bundesrepublik Deutschland ? Solarthermisches Kraftwerk ? Windkraftanlage ? Erneuerbare Energie ? Szenario ? Emissionshandel ? Stromerzeugung ? Windenergienutzung ? Netzintegration ? Strommarkt ? Stromsystem ? Energiespeicher ? Kostensenkung ? Simulation ? Wirkungsgrad ? Kraftwerk ? Modellierung ? Betriebskosten ? Europa ? Energie ? Energiebedarf ? Energiemarkt ? Gebiet ? Kosten ? Offshore ? Energiehandel ? Optimierungsmodell ? WILMAR ? Entscheidungsfindung ? Werkzeug ? stochastisches Systemmodell ? Planungshilfe ? Systemmodell ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Elkraft System a.m.b.a., Planning Department (Mitwirkende)
• Elsam A,S (Mitwirkende)
• Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel (Geldgeber*in)
• Nord Pool Consulting AS (Mitwirkende)
• Risoe National Laboratory (Mitwirkende)
• Royal Institute of Technology, Department of Electrical Engineering (Mitwirkende)
• SINTEF Energy Research (Mitwirkende)
• Technical University of Denmark, Informatics and Mathematical Modelling (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, Lehrstuhl für Energiewirtschaft (Mitwirkende)
• Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (Betreiber*in)
• VTT Processes (Mitwirkende)

Time ranges: 2002-11-01 - 2005-10-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Wind power integration in a liberalised electricity market (WILMAR)
  Description: Project Objectives: A fast introduction of large amounts of intermitting renewable power production as wind power can cause technical and economic problems of the power systems. These problems might arise due to unpredictability of wind power or due to unbalance between local power demand and intermitting power produced causing grid instabilities. The main objective is to investigate these problems and to develop a modelling tool, which can be used to simulate alternative solutions providing a firm basis for decision making by system operators, power producers and energy authorities. Both the possibilities for integrating fluctuating power production by optimising the interaction of the existing units in a given electricity system, the possibilities lying in power exchange between regions, and the performance of dedicated integration technologies like electricity storages are evaluated. Description of work: The modelling and simulation efforts can be divided into two parts. One part consists in an investigation of the issue of system stability, i.e. the wind integration aspects connected to the fast (below 10 minutes) fluctuations in the wind power production, with the use of dedicated power system simulation tools. It includes the analysis of a number of case studies especially selected for large-scale integration of renewable energy generation and with expected potential stability problems. Secondly the wind integration ability of large electricity systems with substantial amounts of power trade in power pools is investigated. With the starting point in existing models an hour-per-hour simulation model is developed, and this modelling tool is used to investigate the technical and cost issues of integrating large amounts of wind power into the electricity system. The model will cover the two power pools: NordPool and European Power Exchange, i.e. Germany, Denmark, Norway, Sweden and Finland. The developed model will be tested by different end-users. Finally the results obtained will be summarised and used to provide recommendations about the technical integration possibilities, the integration costs of wind power and the organisation of electricity markets and power pools. Expected results: A planning tool suitable for the analysis of the integration of renewable power technologies to be applied by system operators, power producers and energy authorities is developed in the project. The costs connected to the integration of large shares of wind power in a liberalised electricity system will be quantified, and recommendations will be given, about how the electricity and heat markets should be organised to enable exploitation of the most cost-effective mix of wind power integration possibilities in a given electricity system. Finally recommendations about the usefulness and performance of different types of integration measures will be presented. Project Coordinator: RISOE NATIONAL LABORATORY, DENMARK. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1013801

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  http://www.wilmar.risoe.dk/ (Webseite)

Status

Aktiv

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