2019-11-01  –  2023-01-31

238.560,00 EUR

Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP), Karlsruhe, Baden-Württemberg

03EI1010B

Querschnittsaufgaben - Systemanalyse [EA3310]

01195491/1  –  VERMEER

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI1)

Energie

Das Erreichen der deutschen Klimaschutzziele ist eng mit dem Umbau des Stromsektors verbunden, der etwa ein Drittel der gesamtdeutschen Treibhausgase verursacht. Der Ausbau der fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Stromproduktion aus Wind- und PV-Anlagen nimmt dabei eine zentrale Rolle ein. Insbesondere Situationen wie eine Dunkelflaute stellen dann einen erhöhten Bedarf an Flexibilität zum Ausgleich von Stromangebot und –nachfrage. Neben regelbaren Kraftwerken können Speicher, die Steuerung der Nachfrageseite, der Ausbau von Stromnetzen sowie der Im- und Export von Strom mit dem Ausland diese Flexibilität bereitstellen. Der europäische Ausgleich ist dabei abhängig von marktgetriebenen Entscheidungen sowie den physikalischen Restriktionen der Übertragungsnetze und insb. der grenzübergreifenden Netzkuppelstellen. Das Ziel der vorgeschlagenen Studie ist daher die Bewertung der Versorgungssicherheit der Stromversorgung in Deutschland in Extremwettersituationen unter Berücksichtigung der Potenziale eines innereuropäischen Ausgleichs. Dabei werden neben dem europäischen Ausbau der fEE (hier setzt das KIT das Modell HighResO ein, welches georeferenziert und optimiert den Ausbau der fEE in Europa berechnet) die Potenziale der Übertragung an den grenzübergreifenden Kuppelstellen (NTC) sowie auch des grenzübergreifenden Handels zwischen mehreren europäischen Marktzonen berücksichtigt. Die NTCs sind dabei abhängig von den gegebenen Systemzuständen und vom Wetter und somit dynamisch. Hierfür notwendige, detaillierte Lastflussberechnungen/-optimierungen erfolgen durch die KIT TANGO-Modelle, welche das Europäische Übertragungsnetz abbilden. Ebenso entwickelt das KIT Methoden 'dynamische' NTC zu ermitteln. Analysen sollen beispielsweise zum Einfluss von langanhaltenden Dunkelflauten im Winter durchgeführt werden.