Arbeitspakete

Modellierung und Szenarioentwicklung des TMO Energiesystems

Die TMO wird als transnationale Stromhandelszone modelliert und Energieszenarien werden entwickelt. Ziel ist es, die Stromerzeugungs- und Speichertechnologien unter Ausnutzung regionaler Potenziale und der Kopplung der Sektoren Strom und Wärme bestmöglich zu nutzen. Die Potenzialanalyse aus dem vorherigen Arbeitspaket dient als Grundlage für den möglichen Ausbau der RES im Strommarktmodell. Regionale Einspeiseprofile bilden die Grundlage der Modellierung des Strommarktes.

Es werden Szenarien entwickelt, die wichtige energiepolitische Rahmenbedingungen beinhalten, wie z.B. Emissionsminderungsziele (Kohleausstieg, Atomausstieg) und Netzausbaupläne. Insbesondere ist der Ausbau der binationalen Verbindungsleitungen zu berücksichtigen, um einen regionalen Stromaustausch über die Grenzen hinweg zu ermöglichen. Zur Analyse der Auswirkungen eines möglichen TMO-Strommarktgebietes werden zunächst zwei Szenarien zum Ausbau der Interkonnektoren (transnationalen Stromübertragungskapazitäten) entwickelt. Das erste Szenario wird die bestehenden Ausbauziele des sogenannten „Ten Year Network Development Plan (TYNDP)“ berücksichtigen, der einen moderaten Ausbau der Verbindungsleitungen, insbesondere zwischen Deutschland und Frankreich, vorsieht. In einem zweiten Szenario wird von einem ambitionierteren Ausbau ausgegangen, was zu einer stärkeren Nutzung der Ressourcen der TMO führen kann. In einem dritten Szenario wird ein möglicher Weg zum Ausstieg aus verschiedenen konventionellen Technologien untersucht (z.B. Ausstieg aus der Kernenergie und Kohle in Deutschland und Reduzierung der Kernenergie in Frankreich und der Schweiz). Darüber hinaus ermitteln wir die im TMO-Marktgebiet erreichbare Selbstversorgungsrate, wenn die Ausbauziele für erneuerbare Energien erreicht und weitere Ressourcen optimal genutzt werden. Basierend auf den entwickelten Szenarien wird eine Analyse des TMO als eigenständiges Marktgebiet durchgeführt, d.h. ein räumlich abgegrenztes Gebiet, das durch intelligente Nutzung von RES und nachfrageseitiges Management so weit wie möglich auszugleichen ist, damit der Stromaustausch mit benachbarten Gebieten ohne Einbußen bei der Wirtschaftlichkeit minimiert werden kann.

Diese Forschung baut auf den Ergebnissen folgender vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) geleiteten Forschungsprojekte auf: DESK (Dekarbonisierung des Energiesystems durch verstärkten Einsatz erneuerbaren Stroms im Wärme-, Verkehrs- und Industriesektor bei gleichzeitigen Stilllegungen von Kraftwerken) und AVerS (Analyse der Versorgungssicherheit in Süddeutschland unter Berücksichtigung der europaweiten Kopplung der Strommärkte).