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Zeitschrift für Energiewirtschaft
Erschienen in: Zeitschrift für Energiewirtschaft 1/2015

01.03.2015

Modellgestützte Bewertung von Netzausbau im europäischen Netzverbund und Flexibilitätsoptionen im deutschen Stromsystem im Zeitraum 2020–2050

verfasst von: Dr. Matthias Koch, Dr. Dierk Bauknecht, Christoph Heinemann, David Ritter, Moritz Vogel, Dr. Eckehard Tröster

Erschienen in: Zeitschrift für Energiewirtschaft | Ausgabe 1/2015

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Zusammenfassung

In diesem Beitrag werden die Rolle des europäischen Netzverbundes und der Beitrag von nicht-netzseitigen Flexibilitätsoptionen für die Systemintegration erneuerbarer Energien (EE) im deutschen Stromsystem im Rahmen einer Szenarienanalyse für den Zeitraum 2020 bis 2050 modellgestützt analysiert. Der Bedarf an Flexibilität steigt dabei mit zunehmendem Anteil erneuerbarer Energien an.
Dem europäischen Netzverbund kommt in allen Phasen der Systemtransformation eine entscheidende Rolle als Flexibilitätsoption beim Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch zu. Während in der Übergangsphase die Nutzung von innerdeutschen EE-Überschüssen im Ausland im Vordergrund steht, profitiert Deutschland vor allem bei einem EE-Anteil größer 60 % sowohl von ausländischen konventionellen Kraftwerken als auch von dem Import von EE-Strom. Wichtig sind dafür eine bessere Nutzung der heute schon bestehenden Netzkapazitäten (z. B. mittels lastflussbasierter Marktkopplung), der Ausbau der Kuppelleitungen sowie die Stärkung des europäischen Binnenmarktes.
Darüber hinaus können Lastmanagement und Speicher als nicht-netzseitige Flexibilitätsoptionen einen relevanten Beitrag zur Bereitstellung von Erzeugungskapazität leisten. Die Flexibilisierung von Kraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bzw. von Biogas-Blockheizkraftwerken (BHKW) führt zudem zu einer verbesserten Nutzung von EE-Überschüssen in Deutschland. Ab dem Szenario-Jahr 2030 treten relevante EE-Überschüsse auf, die größtenteils von Power-to-Heat und Power-to-Gas in Wärme oder Wasserstoff bzw. synthetisches Methan umgewandelt werden und somit fossile Brennstoffe im Wärme- oder Gassektor ersetzen.
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Fußnoten
1
Investitionsabhängige Kosten werden in der Zielfunktion nicht berücksichtigt, werden jedoch im Projekt in einer separaten Analyse betrachtet.
 
2
Das eingespeiste Gas wird direkt in anderen Sektoren verbraucht und die Größe des Gasspeichers bzw. des Erdgasangebots wird als nicht bindend betrachtet.
 
3
Eine sektorübergreifende Bilanzierung wird derzeit in dem vom BMWi geförderten Projekt „Einbindung des Wärme- und Kältesektors in das Strommarktmodell PowerFlex zur Analyse sektorübergreifender Effekte auf Klimaschutzziele und EE-Integration“ (2014–2016) umgesetzt.
 
4
Gaskraftwerke 30a, Steinkohlekraftwerke 40a und Braunkohlekraftwerke 50a.
 
5
Das Kraftwerk Vianden in Luxemburg ist elektrisch an das deutsche HS-Netz angebunden und wird daher Deutschland zugewiesen.
 
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Metadaten
Titel
Modellgestützte Bewertung von Netzausbau im europäischen Netzverbund und Flexibilitätsoptionen im deutschen Stromsystem im Zeitraum 2020–2050
verfasst von
Dr. Matthias Koch
Dr. Dierk Bauknecht
Christoph Heinemann
David Ritter
Moritz Vogel
Dr. Eckehard Tröster
Publikationsdatum
01.03.2015
Verlag
Springer Fachmedien Wiesbaden
Erschienen in
Zeitschrift für Energiewirtschaft / Ausgabe 1/2015
Print ISSN: 0343-5377
Elektronische ISSN: 1866-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s12398-015-0147-2

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