IMTRA - Integrierte Marktmodelle zur Bewertung der Transmission und Resource Adequacy

Abstract

Zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit in einem zunehmend durch erneuerbare Energien geprägten deutschen und europäischen Elektrizitätssystem müssen die Wechselwirkungen zwischen Transmission Adequacy und Resource Adequacy konsistent abgebildet und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Stromversorgung analysiert werden. Insbesondere die fluktuierende Einspeisung aus Wind- und Photovoltaikanlagen, der steigende Flexibilitätsbedarf sowie die zunehmende Elektrifizierung weiterer Sektoren erhöhen die Anforderungen an die Modellierung von Kraftwerken, Speichern, Interkonnektoren und Sektorenkopplungen. Ziel des Projektes IMTRA ist die Entwicklung eines integrierten und rechenzeiteffizienten Gesamtverfahrens zur Bewertung der Resource Adequacy. Dieses überführt detaillierte Modelle und Datensätze der Transmission Adequacy mittels Cluster-, Aggregations- und Transformationsmethoden in probabilistische Monte-Carlo-Simulationen. Die Methodik ermöglicht die konsistente Abbildung stochastischer Unsicherheiten, technologischer Wechselwirkungen sowie räumlich-zeitlicher Zusammenhänge im europäischen Stromsystem. Hierzu wurden Teilverfahren für flexible Verbraucher, thermische Kraftwerke, Speicher und flussbasierte Austauschkapazitäten entwickelt und integriert. Exemplarische Untersuchungen zeigen, dass hochaufgelöste deterministische Modelle in effiziente probabilistische Modelle überführt werden können. Dabei wird deutlich, dass Handelskapazitäten, Speicherrestriktionen und sektorengekoppelte Flexibilitäten wesentliche Einflussgrößen der Versorgungssicherheit sind. Zudem bleibt die Aussagekraft der Ergebnisse auch bei reduzierter Modellkomplexität durch geeignete Cluster- und Aggregationsverfahren erhalten. Die Methodik bildet damit eine Grundlage für zukünftige Bewertungen der Versorgungssicherheit im deutschen und europäischen Elektrizitätssystem.