Verbundvorhaben: Realisierung von Beschleunigungsstrategien der anwendungsorientierten Mathematik und Informatik für optimierende Energiesystemmodelle - Teil: HPC-spezifische Analyse und Weiterentwicklung relevanter Kernalgorithmen für Optimierungsmodelle
Zeitraum
2015-12-01 – 2019-06-30
Bewilligte Summe
383.231,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET4023B
Leistungsplansystematik
Querschnittsaufgaben - Systemanalyse [EA3310]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI1)
Förderprogramm
Energie
Die Liberalisierung der Energiewirtschaft und die technologische Dezentralisierung bedingen eine erhöhte Steuerungskomplexität der Energieversorgungssysteme. Der angestrebte europäische Energiebinnenmarkt und die fortschreitende integrative Transformation der Energietechnologien werden diese Komplexität weiterhin steigern. Systemanalytische Modelle und Methoden erlangen deshalb mehr Bedeutung, um die damit verbundenen Fragestellungen zu beantworten. Diese zunehmende Komplexität bedingt eine rechnerseitige Limitierung etablierter mathematischer Methoden und tradierter Algorithmen zur Analyse von Energiesystemen. Bestehende wie zukünftige Probleme können nur noch eingeschränkt analysiert werden. Zugleich ist die Anzahl der Energiesystemmodelle (ESM) in den letzten Jahren aufgrund der steigenden Bedarfe zur wissenschaftlichen Politikberatung, zur Bewertung neuer EE-Technologien und zur strategischen Unternehmensplanung sehr angewachsen. So basieren etliche Modellansätze (u.a. das optimierende DLRModell REMix) auf der verbreiteten GAMS-Software und dessen linearen Gleichungslösern. Auch deren leistungsfähigste Implementierungen (u.a. CPLEX/gurobi) beheben das Problem nicht. Viele Forschungsinstitute und Unternehmen begegnen diesen technischen Problemen mit signifikanten Modell- Vereinfachungen, verbunden mit Defiziten bei Exaktheit, Reliabilität, Validität sowie einer eingeschränkten Vergleichbarkeit. Im Detail hat das vorgeschlagene Vorhaben daher die folgenden Zielsetzungen: -Identifizierung, Implementierung und Vergleich von Lösungen zur rechnerseitgien Optimierung hoch aufgelöster Modelle -Standardisierung von Beschleunigungsstrategien zur Anwendung auf verschiedene optimierende ESM -Weiterentwicklung und Anpassung spezieller Lösungsalgorithmen zur Parallelisierung von ESM auf Hochleistungsrechnern -Implementierung eines ESM auf Hochleistungsrechner-Architekturen -Weiterentwicklung der Modellansätze in Bezug auf die Entwicklung robuster Szenarien unter Unsicherheit '
Weitere Informationen