Masterarbeiten

Im Rahmen dieser Arbeit werden in Anlehnung an das E-Energy-Projekt eTelligence Optimal Power Flow Untersuchungen an einem Netzbereich mit hohem Anteil Erneuerbarer Energieerzeuger durchgeführt. Die Vernetzung aller Systemkomponenten mit Informations- und Kommunikationstechnologie in "intelligente Verteilnetze" (Smart Grids) bietet durch moderne Leittechnik eine bessere Erfassungs- und Eingriffsmöglichkeit in die Betriebsführung und Systemoptimierung als konventionelle Netze. Eine energiewirtschaftliche Einbindung der technischen Optimierung eines Energieversorgungssystems durch einen Optimal Power Flow bietet die Möglichkeit Freiheitsgrade an Einspeisungen und Lasten zu finden und nutzbar zu machen. Im Fokus steht dabei eine kostengünstige Alternative zu schaffen, um für eine Vielzahl kleiner und mittlerer Verteilnetzbetreiber sowie einer wachsenden Dienstleistungsbranche einen Anreiz zu schaffen Chancen für eine Netzoptimierung zu nutzen. Als Simulationsumgebung wird MATLAB MATPOWER verwendet, die aufgrund von individuellen Implementierungen ein großes Potential für eine kostengünstige Anwendung im Energiemarkt bietet. Durch Modifikationen in verschiedenen technischen Rahmenbedingungen sollen mögliche Beeinflussungen untersucht und ausgewertet werden.

Eines der Hauptziele der Liberalisierung der Energiemärkte seit 1998 in der EU ist die Bildung des einheitlichen Binnenstrommarktes in Europa. Die rechtliche Grundlage dazu bildet die EU-Richtlinie 2003/54/EG. Ein wichtiger Schritt auf diesem Weg ist die Gründung von sog. "Mini-Foren" in Europa. Die europäischen Staaten werden acht Regionen zugeordnet. Ziel ist es, auf der regionalen Ebene die für die Marktintegration erforderlichen Methodiken wie das Engpassmanagement zu koordinieren und harmonisieren. Eine dieser Regionen ist die "Central Eastern Europe" (CEE) Region. Die vorliegende Arbeit behandelt die lastflussbasierte Allokation (LFBA) als eine der Methodiken zum Engpassmanagement und mögliche Lösung für die Vergabe von Übertragungskapazitäten in der CEE-Region. Die Analyse ist dabei folgendermaßen gegliedert. Zunächst werden die Hintergründe und die Anforderungen an das Engpassmanagement erläutert. Des Weiteren wird ein qualitativer Vergleich der heutigen NTC- basierten und der lastflussbasierten Methodik vorgenommen. Im nächsten Schritt wird die Vorbereitung der technischen Eingangsdaten für die LFBA detailliert betrachtet. Anschließend erfolgt die Simulation einer lastflussbasierten Auktion mit Hilfe des Testsystems DrCAT. Es werden dabei unterschiedliche Schlüssel zur Verteilung der Auktionserlöse hinsichtlich der richtigen Marktsignale untersucht. - Die Analyse zeigt, dass der Übergang von der heutigen NTC- basierten Methodik zur LFBA neben Vorteilen wie eine erhöhte Netzsicherheit und eine bessere Übereinstimmung der physikalischen mit den finanziellen Flüssen auch deutliche Nachteile mit sich bringt. Das betrifft vor allem die stark gestiegene Komplexität des Marktmodells durch die Zusammenführung der zuvor entkoppelten Märkte für Übertragungskapazitäten einzelner Engpassstellen. Hinzu kommt eine Reduzierung der Menge der vergebenen Kapazitäten in der Region. Die Untersuchungen zeigten weiter, dass die Marktsignale der LFBA sehr stark von der Methode zur Erlösverteilung abhängig sind. Dabei liefern viele Methoden falsche Marktsignale. Jedoch ergibt die LFBA mit dem Verteilungsschlüssel "Angebotene Kapazität gewichtet mit Clearingpreisen" wesentlich bessere Investitionssignale zum Netzausbau zur Schaffung grenzüberschreitender Übertragungskapazität als die heutige NTC- basierte Methodik.