Bewertung lokaler Energiemärkte

Cramer, Wilhelm; Monti, Antonello (Thesis advisor); Schnettler, Armin (Thesis advisor)

1. Auflage. - Aachen : Verlagshaus Mainz GmbH (2021)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge zur Hochspannungstechnik 81
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen University, 2021

Kurzfassung

Die Dezentralisierung des Energiesystems erfordert die Entwicklung neuer Koordinationskonzeptezur effizienten Integration dezentraler Energiewandlungsanlagen. Lokale Energiemärkte (LEM) stellen eine Option zur Koordination dar, das einen Mehrwert auf drei Ebenen verspricht. Erstens soll durch den lokalen Handel eine höhere Unterstützung der Endverbraucher und Prosumer an der Energiewendeerreicht werden (lokale Wertschöpfung). Zweitens sollen zusätzliche wirtschaftliche Anreize für die Teilnehmer generiert werden (energiewirtschaftliche Wertschöpfung). Drittens soll die überlagerte Netzebene entlastet werden, indem weniger Netzengpässe aus den unterlagerten Ebenen verursacht werden (energiesystemische Wertschöpfung). Derzeit mangelt es an Verfahren, die den potenziellen Mehrwert in Abhängigkeit der Ausgestaltungsoptionen für lokale Energiemärkte bewerten können. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines Einsatzplanungsverfahrens unter Berücksichtigung unterschiedlicher Ausgestaltungsoptionen, das eine vergleichende Bewertung des potenziellen Mehrwerts lokaler Energiemärkte unter verschiedenen Ausgestaltungsoptionen und Teilnehmerkonstellationen ermöglicht. Die Ausgestaltungsoptionen unterscheiden sich hinsichtlich des gewählten Gebotsverfahrens sowie der Ausprägung der Förder- und Umlagensystematik. Die Teilnehmer der lokalen Märkte unterscheiden sich wiederum hinsichtlich ihrer technologischen Ausstattung sowie ihrer Preis- und multimodalen Energiebedarfscharakteristika. Das entwickelte Verfahren gliedert sich in zwei Schritte. Zunächst werden die Gebote der Teilnehmer mit Hilfe eines linearen Optimierungsmodells abgebildet. Anschließend wird das Matching am lokalen Markt ermittelt. Das Verfahren optimiert die soziale Wohlfahrt des lokalen Marktes und liefert die dazugehörigen Einsatzfahrpläne, Vermarktungsentscheidungen und individuellen Deckungsbeiträge der Marktteilnehmer. Anhand einer exemplarischen Verfahrensanwendung für 12 Untersuchunggebieten, die sich unterschiedlichen Regionen in Deutschland zuordnen lassen, wird der Einfluss lokaler Märkte auf die Mehrwehrte indikativ quantifiziert. Hinsichtlich der lokalen Wertschöpfung kann eine Steigerung der Liquidität (Anteil deslokalen Handels und Eigenverbrauchs an der Gesamterzeugung bzw. -bedarf) um bis zu 17 Prozentpunkten bestimmt werden. Die Auswertung der energiewirtschaftlichen Wertschöpfung ergibt weiter eine soziale Wohlfahrt (zusätzliche Gewinne und eingesparte Kosten durch den LEM) von bis zu 1.2

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Automation of Complex Power Systems [616310]