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.
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.
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.
Die Grundlage zur Bewertung von Handlungsoptionen zur Einsparung von Treibhausgasemissionen und Ressourcen im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor verändert sich fortlaufend. Ziel des Forschungsvorhabens Dynamis ist daher die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur kontinuierlichen Bewertung sektorübergreifender CO2-Minderungsmaßnahmen. Dieses Werkzeug soll es ermöglichen, jederzeit Einzelmaßnahmen oder Maßnahmenkombinationen unter den aktuellen Rahmenbedingungen des Systems zu bewerten, um geeignete Wege zur kosteneffizienten Dekarbonisierung der Energieversorgung aufzuzeigen. Im Baustein 'Erstellung der Datenbasis' werden sektorübergreifende Daten erhoben, vergleichbar gemacht und in einer aktualisierbaren Struktur für das Regionalisierte Energiesystemmodell der FfE (FREM) aufbereitet. Die Daten beschreiben sowohl das Energiesystem, als auch die zu untersuchenden Maßnahmen. In diesem Baustein übernimmt die FfE GmbH die Methodenentwicklung, Datenakquisition und die Identifikation und Auswahl von Maßnahmen im Sektor Industrie. Im Baustein 'Simulation & Optimierung' wird die Anlagenausbau- und Einsatzplanung (AAEP) weiterentwickelt, um den Einfluss der CO2-Minderungsmaßnahmen auf das System und die Wechselwirkungen untereinander zu simulieren. Hierzu wird die AAEP mit der zuvor erhobenen Datenbasis verknüpft und ein Marktmodell implementiert, welches aktuelle Entwicklungen im Bereich der Marktgestaltung (Strommarkt 2.0) abbildet. Zudem wird hier dem Zusammenwachsen von Strom-, Wärme- und Gasmarkt Rechnung getragen. In diesem Baustein übernimmt die FfE GmbH die Modellierung der Gaswirtschaft. In den Baustein 'Maßnahmenbewertung' fließen die Ergebnisse der ersten beiden Bausteine ein. Die Bearbeitung erfolgt durch FfE e.V.
Im Zuge der Energiewende erfolgt eine Umgestaltung der deutschen Energieversorgung mit den Zielen, aus der Kernenergie auszusteigen und die Treibhausgas-Emissionen zu senken. Aktuelle politische Rahmenbedingungen führen jedoch zu einer Priorisierung von CO2-Verminderungsmaßnahmen, die gegebenenfalls nicht dem volkswirtschaftlichen Optimum entsprechen. Zu den Verminderungsmaßnahmen sind unter anderem die CO2-arme Bereitstellung durch Erneuerbare Energien, die Bedarfsreduktion durch effiziente Technologien sowie die Elektrifizierung von Wärme und Verkehr durch zum Beispiel Wärmepumpen und Elektromobilität zu zählen. Weiterhin ist das Energiesystem einem dynamischen Wandel auf technologischer, wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und politischer Ebene ausgesetzt. Hierdurch verändert sich fortlaufend die Grundlage zur Bewertung bestehender und zukünftiger Handlungsoptionen im Strom, Wärme und Verkehrssektor. Gegenstand des Projektes Dynamis ist daher die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur dynamischen Bewertung sektorübergreifender CO2-Verminderungsmaßnahmen. Diese Werkzeuge sollen es ermöglichen, jederzeit Einzelmaßnahmen oder Maßnahmenkombinationen unter den aktuellen Rahmenbedingungen des Systems zu bewerten, um geeignete Wege zur kosteneffizienten Dekarbonisierung der Energieversorgung aufzuzeigen. Für die Entwicklung einer Methodik zum Vergleich von CO2-Verminderungsmaßnahmen unter Berücksichtigung ihrer Wechselwirkungen und somit einer sich dynamisch verändernden Bewertungsgrundlage ist eine Erweiterung des 'FfE-Regionalisierten Energiesystemmodells (FREM)' notwendig. Durch die Entwicklung von Methoden zur Datenaufbereitung und die Schaffung externer Schnittstellen werden aktualisierbare, flexible Datenbankstrukturen und die Möglichkeit zur Datenbereitstellung geschaffen. Um den Einfluss der Maßnahmen auf das System und die Wechselwirkungen untereinander abzubilden, wird zudem das 'Integrierte Simulationsmodell zur Anlageneinsatz und ausbauplanung mit Regionalisierung (ISAaR)' weiterentwickelt. Hierbei wird insbesondere dem Zusammenwachsen von Strom-, Wärme- und Gasmärkten Rechnung getragen.
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.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 63 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 63 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 63 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 58 |
| Englisch | 9 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 23 |
| Webseite | 40 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 24 |
| Lebewesen und Lebensräume | 46 |
| Luft | 22 |
| Mensch und Umwelt | 63 |
| Wasser | 9 |
| Weitere | 63 |