Forschungsprojekt REMARK - Resilienz im digitalisierten Stromsystem: Toolbox zur Bewertung von Systemdienstleistungsmärkten

Abstract

Im Projekt REMARK wurde eine Simulations-Toolbox entwickelt, um verschiedene marktbasierte Ansätze zur Beschaffung von Blindleistung zu analysieren. Hintergrund ist die zukünftige Notwendigkeit, Blindleistung nicht mehr vorrangig aus fossilen Kraftwerken zu beziehen, sondern marktbasiert aus dezentralen, erneuerbaren Quellen – im Einklang mit den Vorgaben der EU. Da es bislang kaum praktische Erfahrungen mit Blindleistungsmärkten gibt, ermöglicht die Toolbox eine detaillierte Untersuchung möglicher Marktdesigns unter realistischen Bedingungen. Dazu kombiniert sie agentenbasierte Modelle mit Netzsimulationen und bildet mittels Co-Simulation das Zusammenspiel von Strommarkt, Blindleistungsmarkt und Netzbetrieb ab. Erste Analysen im Projekt zeigen, dass eine gleichzeitige Markträumung mit einheitlicher Preisbildung zu den geringsten Gesamtkosten führen, während diskriminierende Preisverfahren und sequentielle Märkte weniger effizient sind und häufiger Investitionen des Netzbetreibers erfordern. Außerdem wurde deutlich, dass das gleichzeitige Verhalten vieler dezentraler Akteure lokale Netzengpässe verstärken kann. Die im Projekt entwickelte REMARK-Toolbox bietet somit eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die Ausgestaltung zukünftiger Blindleistungsmärkte.

In the REMARK project, a simulation toolbox was developed to analyse various market-based approaches to the procurement of reactive power. The background to this is the future need to no longer procure reactive power primarily from fossil-fuelled power plants, but from decentralised, renewable sources and in a market-based way - in line with EU requirements. As there is hardly any practical experience with reactive power markets to date, the toolbox enables a detailed analysis of possible market designs under realistic conditions. To this end, it combines agent-based models with grid simulations and uses co-simulation to map the interaction between the electricity market, reactive power market and grid operation. Initial analyses in the project show that simultaneous market clearing with uniform pricing leads to the lowest total costs, while discriminatory pricing procedures and sequential markets are less efficient and require more frequent investments by the grid operator. It also became clear that the simultaneous behaviour of many decentralised players can exacerbate local grid bottlenecks. The REMARK toolbox developed in the project thus provides a sound basis for decision-making on the design of future reactive power markets.