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Found 63 results.

Interaktionen des ökologischen und ökonomischen Systems

Ein ökologisches System besteht aus Tier- und Pflanzenarten, deren Biomasse als gespeicherte Energie aufgefasst werden kann mit einem Nettoenergiezufluss durch die Sonne. Die Biomasse einer einzelnen Spezies bestimmt sich ferner aus dem Fressen und Gefressenwerden. Es wird angenommen, dass sich die Arten so verhalten, als maximierten sie ihre gespeicherte Energie unter der Nebenbedingung einer vorgegebenen physiologischen Funktion. Führt man endogene artenspezifische Energiepreise ein, lässt sich ein ökologisches Preisgleichgewicht definieren, dass formale Ähnlichkeiten zum Marktmodell der vollständigen Konkurrenz hat. Ziel des Projekts ist es, ein interdependentes Ökosystem auf die beschriebene Art zu modellieren und es mit einem den Ökonomen besser vertrauten interdependenten ökonomischen System zu verknüpfen. Mitwirkende Institution: University of Wyoming, Laramie, USA.

Gutachten zur Notwendigkeit von Kapazitätsmechanismen

In einem Kurzgutachten für den Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW) analysierte Ecofys eine Vielzahl von Studien zum Thema Kapazitätsmechanismen. In dem Gutachten werden wesentliche Annahmen und Untersuchungsansätze der Studien auf theoretischer und empirischer Basis diskutiert und die Konsequenzen für die Untersuchungsergebnisse aufgezeigt. Darüber hinaus werden die fundamentale Marktwirkungen der Integration erneuerbarer Energien und der EU-Binnenmarktintegration dargestellt und in den Kontext aktueller Marktbeobachtungen gesetzt. Das Gutachten kommt zu dem Ergebnis, dass die aktuellen Marktergebnisse die fundamentale Situation in effizienter Weise widerspiegeln und somit kein Marktversagen vorliegt welches einen tiefen regulatorischen Eingriff rechtfertigen würde. Derzeit befindet sich der Markt in einer doppelten Übergangsphase. Die Erzeugung basiert zunehmend auf erneuerbaren Energien und der Strommarkt ist zunehmend europäisch organisiert. In dieser doppelten Übergangsphase können Knappheiten gesicherter Erzeugungsleistung nicht vollständig ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund bietet sich eine Absicherung dieser Übergangsphase durch eine strategische Reserve an. Die strategische Reserve bedeutet einen minimalen Eingriff in den Strommarkt und ermöglicht gleichzeitig eine große Anzahl an marktgetriebenen Lösungsoptionen für Knappheitssituationen.

Reallabor: Norddeutsches Reallabor, Teilvorhaben: 5.1 Neue Markt- und Geschäftsmodelle, Regulatorik, HSF

Integrierter virtueller Kraftwerksverbund aus dezentralen Kleinanlagen zur KI gestützten Erbringung von Systemdienstleistungen, Teilvorhaben: KI-gestützte Steuerungs- und Marktlogiken für virtuelle Kraftwerke aus dezentralen Anlagen zur Erbringung von Systemdienstleistungen

WindNode: Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschlands, Teilvorhaben: Systemintegration von über 100 MW Power-to-Fernwärme in Berlin

Im Rahmen des Vorhabens soll erforscht und praktisch erprobt werden, ob und in welchem Umfang durch eine 120 MW Power-to-Fernwärme Anlage in Reuter West ab dem Jahr 2019 bis zu 30.000 Berliner Haushalte in den Wintermonaten und bis zu 300.000 Haushalte in den Sommermonaten mit Wind- und PV-Überschüssen aus dem Umland versorgt werden können. Die neuartige Sektorkopplung erfordert eine enge Abstimmung zwischen Stromnetz (Übertragungsnetz)- und Fernwärmesystembetreibern, die durch die derzeitige IKT, Bilanzierungs- und Marktmodelle nicht gegeben ist. Um der Komplexität der Anwendung sowie der Größenordnung des Vorhabens gerecht zu werden ist ein dreiphasiges Verfahren vorgesehen. wird: 1. Entwicklung und Erprobung der IKT zwischen 50Hertz, Stromnetz Berlin und Vattenfall Wärme Berlin AG anhand eines kleintechnischen Elektroheizers (10kW) am Standort GuD Mitte. Ziel ist die Entwicklung der Kommunikation und Ansteuerung ohne fernwärmehydraulische Restriktionen. Die Anlage wird im Forschungsverbund ab MS 1.1 den Konsortialpartnern für die Ansteuerung voll zur Verfügung stehen. 2. Erprobung von Power-to-Fernwärme am Standort GuD Berlin-Buch (7,5 MW).Hierbei soll die entwickelte IKT unter Berücksichtigung der fernwärmehydraulischen Restriktionen und dem Verbund mit der bestehenden GuD-Anlage und dem Wärmespeicher erprobt werden. 3. 2019: Großtechnische Anwendung von Power-to-Fernwärme zur Aufnahme von EE-Überschüssen am Standort Reuter West (120 MW ab 2019).Die Anlage soll ab MS 1.4 an die Flexibilitätsplattform angeschlossen und ab MS 1.5 für repräsentative neue Geschäftsabläufe genutzt werden. Ziel ist die Analyse und Bewertung der koordinierten Netzengpassbewirtschaftung (Systemintegration) unter Beachtung sämtlicher fernwärmehydraulischen, stromnetzseitigen, vermarktungs- sowie bilanzierungstechnischen Restriktionen über einen längeren Zeitraum. Dies erfordert eine enge Kooperation und die gemeinsame Entwicklung von Prozessen und Technologien.

AVerS: Analyse der Versorgungssicherheit in Süddeutschland unter Berücksichtigung der europaweiten Kopplung der Strommärkte, Teilvorhaben: KIT

Das Ziel der Analyse ist die Untersuchung der Versorgungssicherheit in Deutschland, insbesondere in Süddeutschland, vor dem Hintergrund der Abschaltung weiterer Kernkraftwerkskapazitäten in den nächsten Jahren sowie eines steigenden Anteils an erneuerbaren Energien. Diese Untersuchung ist aber nicht durchzuführen, ohne die Entwicklungen hin zu einem europäischen Binnenstrommarkt und die Einführung von Kapazitätsmechanismen im benachbarten Ausland angemessen zu berücksichtigen. Daher wird das am KIT angesiedelte Strommarktmodell PowerACE weiterentwickelt, um die europäische Strommarktkopplung, die eingeführten/diskutierten Kapazitätsmechanismen und die (regionalen) Nachfrageflexibilitätsoptionen adäquat abzubilden. Mittels der Analyse lassen sich Handlungsempfehlungen ableiten, um weiterhin eine nachhaltige, kostengünstige und sichere Versorgung an Elektrizität zu gewährleisten. Das KIT ist an der konzeptionellen Entwicklung einzelner Szenarien im Arbeitspaket 1 (AP 1) beteiligt. Im AP 3, das vom KIT geleitet wird, wird das Strommarktmodell PowerACE so erweitert, dass alle für Deutschland relevanten europäischen Strommärkte sowie regulatorische Änderungen beim Design dieser Märkte (z.B. die Einführung von Kapazitätsmechanismen) abgebildet werden. Außerdem werden Modellierungsansätze in PowerACE implementiert, um die in AP2 ermittelten Nachfrageflexibilitäten bei der Strommarktsimulation zu berücksichtigen. Schließlich wird in AP 3 ein Verfahren zur regionalen Abbildung von Kraftwerksinvestitionen entwickelt, so dass der nach den Investitionsentscheidungen resultierende Kraftwerkspark an das AP 4 übergeben werden kann. Daher ist eine konsistente Datenhaltung mit dem in AP 4 eingesetzten Modell ELMOD anzustreben. In AP 5 werden die Modellergebnisse aus PowerACE im Kontext der Ergebnisse der Projektpartner evaluiert. In AP 6 wird das KIT Publikationen und Konferenzbeiträge verfassen, mit den Projektpartnern ein Workshop durchführen sowie die Zusammenarbeit verstetigen.

EnEff:Wärme P2H@Adlershof - Systemische Bewertung des Einsatzes von Power-to-Heat und Power-to-Gas in Quartierskonzepten in Nordostdeutschland und pilothafte Umsetzung in Berlin Adlershof

Im Projekt werden: - am Standort Berlin Adlershof und weiteren Standorten die regionalen Potentiale für P2H mit EE-Überschussstrom sowie möglicher neuer Systemdienstleistungen untersucht/quantifiziert - die Einbindung neuer Betriebs- und Geschäftskonzepte untersucht - Planungshilfen für Investitionsentscheidungen sowie Auslegung und Dimensionierung von P2H-Anlagen - die ausgearbeiteten Betriebskonzepte im Rahmen des Clustervorhabens am Standort Berlin Adlershof pilothaft getestet Auf Basis von Vorarbeiten erfolgt zunächst eine Analyse der Systemzusammenhänge und Schnittstellen zwischen dem Wärme- und Strommarkt im Kontext von quartiersbezogenen Wärmeversorgungskonzepten. Dabei werden marktseitige und netzseitige Beziehungen analysiert und die Anforderungen der Akteure für die unterschiedlichen Verwertungsoptionen untersucht (AP1). Aus Erzeugungs-, Netz-, und Standortuntersuchungen und einem intensiven Diskurs mit den Akteuren werden Vorschläge für neue Betriebskonzepte und Marktmechanismen abgeleitet. An der Power-To-Heat-Anlage der BTB am Standort Berlin Adlershof werden die unterschiedlichen neuen Betriebskonzepte und Marktmechanismen - gemeinsam mit den involvierten Netzbetreibern - entwickelt und praktisch erprobt (AP4). Die Bewertung der unterschiedlichen Betriebsstrategien, Markt- und Geschäftsmodelle erfolgt im Rahmen einer energiewirtschaftlichen Gesamtbetrachtung in AP5.Aufbauend darauf werden anwendungsorientierte Planungshilfen für quartiersbezogene Wärmeversorgungskonzepte entwickelt (AP6). Die dabei entwickelten Konzepte und Planungshilfen werden in Workshops und bilateralen Abstimmungsterminen mit Akteuren überprüft und im Rahmen des Forschungsnetzwerkes 'Energie in Gebäuden und Quartieren' und der D-A-CH Kooperation verbreitet und laufend verbessert.

DESPRIMA - Demand-Side- und Produktions-Management für Getränkeabfüllprozesse, Teilvorhaben: DSM - Dienstleistungen und Marktmodelle

ZellNetz2050 - Simulation des Aufbaus zellularer Energienetzstrukturen, Teilprojekt: Marktmodell für das zellulare System sowie energiewirtschaftliche und regulatorische Aspekte

Das zentrale Teilziel der UDE ist die Analyse und Entwicklung ökonomisch tragfähiger Marktdesigns zur Anwendung in einem zellularen System in Deutschland. Nach anfänglicher Analyse möglicher Designvarianten, soll eine Auswahl dieser Varianten in einem Optimierungsmodell implementiert und hinsichtlich ihrer ökonomischen Aspekte untersucht werden. Anschließend werden die Ansätze miteinander und mit dem Status Quo verglichen und Handlungsempfehlungen hinsichtlich des regulatorischen Rahmens abgeleitet. Zudem unterstützt die UDE beim Aufbau der offline Simulationsplattform einschließlich der Szenarien und liefert Input aus ihren Simulationen, um dort eine sachgerechte Darstellung des Marktes zu gewährleisten.

Forschungsverbund zur Entwicklung neuer Methoden der Energiesystem-Modellierung, Teilvorhaben: Modellierung des Einflusses von Akzeptanz, Nachfrage und Flexibilitätsoptionen auf Dekarbonisierungspfade des Europäischen Strommarkts und komparative Modellanalyse

Die veränderten Rahmenbedingungen des Europäischen Energiesystems sind vor allem durch die Liberalisierung und Dekarbonisierung der Erzeugungsseite geprägt. Daraus resultiert eine dynamische Entwicklung, welche zu einem veränderten Kraftwerkspark und einer neuen Marktkonzentration führt. Zusätzlich führt der Ausbau von erneuerbarer Energien zu neuen Marktakteuren und einer erhöhten Bedeutung der Nachfrageseite und Gesellschaft. Somit ergänzt die gesellschaftliche Komponente die traditionellen Rahmenbedingungen von Energiemärkten. Trotz der Vielzahl an Energiemarktmodellen wird diese Komponente in existierenden Modellierungsansätzen vernachlässigt. In Anlehnung daran widmet sich die Projektarbeit des ifo den folgenden Zielen: 1) Die Integration gesellschaftlicher Faktoren in das bestehende EU-REGEN Modell. Diesbezüglich wird eine Modellkomponente zu diesen Faktoren erarbeitet und implementiert. 2) Die Erarbeitung von konsistenten sozio-ökonomischen Szenarien zu den beschriebenen Rahmenbedingungen. 3) Der Vergleich der Simulationsergebnisse des EU-REGEN Modells mit den Resultaten der Verbundpartner. Durch systematische Modellvergleiche werden die komparativen Vorteile und Limitationen des EU-REGEN Modells herausgearbeitet. In Kooperation mit den Projektpartnern wird ein gemeinsamer Ergebnisraum generiert, um Sensitivitäten in Bezug auf Modellformulierungen zu erarbeiten. Das ifo Institut wird unter Arbeitspaket 1, 2, 4, 5 arbeiten und koordiniert das Gesamtprojekt.

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