ANaPlanPlus - Automatisierte Netzausbauplanung für die kombinierte Betrachtung von Strom- und Gasnetzen unter Einbeziehung von Wasserstoff

Abstract

Bisherige Planungsprozesse, die einzelne Energienetzsparten getrennt betrachten, sind den kommenden Herausforderungen nur mit sehr hohem Aufwand gewachsen. Die Verflechtungen der Sektoren und Energienetzsparten werden in den kommenden Jahren weiter zunehmen und eine gemeinsame Planung erfordern. Das Ziel des Vorhabens war die Identifikation von Optimierungspotenzialen im Bereich der Energienetze unter Berücksichtigung neuer Freiheitsgrade aus der sparten- und sektorenübergreifenden Betrachtung. Dafür wurde als Kernelement eine Methodik zur integralen Infrastrukturplanung entwickelt, um die Anpassungen von Versorgungsnetzen für Strom, Erdgas, Biomethan und Wasserstoff an komplexe Zukunftsszenarien beherrschbar zu machen. Um dies zu erreichen, wurden eine bestehende Methodik zur automatisierten Stromnetzplanung sowie die Open-Source-Tools pandapower und pandapipes weiterentwickelt, sodass neben dem Stromnetz auch eine Betrachtung des Gasnetzes sowie einer Kopplung der Netzsparten möglich ist. Die Erweiterung einer getrennten Betrachtung der Energienetze hin zu einer gekoppelten, integralen Betrachtung liefert einen wichtigen Schritt, das Energieversorgungssystem der Zukunft effizienter, sicherer und wirtschaftlicher zu gestalten. Existing planning processes that consider individual energy grid sectors separately will only be able to meet the coming challenges with great efforts. The interdependence of sectors and energy grid sectors will continue to increase in the coming years and require a joint planning process. The aim of the project was to identify optimization potential in the area of energy grids, considering new degrees of freedom from the cross-divisional and cross-sectoral view. To this end, a methodology for integral infrastructure planning was developed as a core element to make the adaptation of distribution networks for electricity, natural gas, biomethane and hydrogen to complex future scenarios manageable. To achieve this, an existing methodology for automated power grid planning and the open-source tools pandapower and pandapipes were further developed so that, in addition to the power grid, it is also possible to consider the gas grid and a coupling of the grid segments. The expansion of a separate consideration of the energy grids to a coupled, integral consideration represents an important step towards making the energy supply system of the future more efficient, secure and cost-effective.