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30.04.2018

Can Lignite Take a Back Seat?

The Impact of a Lignite Phase-out on Transmission Grid Extensions in the Context of the German Energy System Transformation

Zeitschrift:
Zeitschrift für Energiewirtschaft
Autoren:
David Gunkel, Dominik Möst
Wichtige Hinweise
The paper addresses the impact of a lignite phase-out on the most cost-effective grid extensions by 2030 in Germany. The results show that lignite phase-out can increase the number of grid extensions and overall system costs but lower emissions.

Abstract

Transmission grid extension is a central aspect of the future energy system transition in Germany. This stems from the diverging occurrence of renewable energy feed-in and consumption as well as the targeted nuclear and currently discussed carbon phase-outs. After realizing the retirement of the domestic nuclear energy fleet by 2022, a next policy objective could be the phase-out of domestic lignite generation. The German electricity grid was not designed to accommodate these emerging challenges. Hence, the following paper addresses the impact of decommissioning lignite power plants on the most cost-effective grid extensions by 2030. To determine the optimal transmission grid design, efficient methods for techno-economic analysis are required. The challenge of conducting an analysis of grid extensions involves lumpy investment decisions and the non-linear character of several restrictions in a real-data environment. The following paper introduces the application of the Benders Decomposition, dividing the problem into an extension and a dispatch problem to reduce the degree of computational complexity. The results show that lignite phase-out can significantly increase the number of grid extensions in Germany. All scenarios simulating a lignite phase-out by 2030 lead to higher overall system costs but lower CO\({}_{2}\) emissions.

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