Energiesystemanalyse – Lokale Energiemärkte als Bindeglied zwischen regionaler und zentraler Energiewende

Förderer:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Partner:

Hochschule für Technik Stuttgart (HFT)

Laufzeit:

Januar 2019 bis September 2021

Im Forschungsprojekt „Energiesystemanalyse – Lokale Energiemärkte als Bindeglied zwischen regionaler und zentraler Energiewende“ (EnSys-LE) untersucht das EWI im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gemeinsam mit der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart lokale Energiemärkte und wie sie mit überregionalen Märkten verknüpft sind.

EWI und HFT Stuttgart analysieren die ökonomischen Grundlagen für Regulierung und Marktorganisation, die zentrale und dezentrale Entwicklungen im gesamten Energiesystem berücksichtigt. Außerdem entwickeln sie einen Modellrahmen, der dezentrale und zentrale Marktstrukturen mit dem notwendigen hohen technischen Detailgrad abbildet. Dies geschieht durch Weiterentwicklung und Kopplung bestehender Modelle:

EWI und HFT Stuttgart simulieren parallel und interagierende Energieversorgungsszenarien in exemplarischen Modellregionen (auf Ebene deutscher Stadt- und Landkreise) sowie des Strom- und Wärmesystems auf Bundesebene. So können ausgewählte Formen von Marktorganisation und Regulierung beurteilt werden.

Rolle des EWI in EnSys-LE

  • Ökonomische Grundlagen zur möglichen Ausgestaltung von lokalen Energiemärkten, insbesondere im Hinblick auf Kopplung des Marktdesigns lokaler und nationaler Märkte sowie entsprechender Regulierung
  • Aktuelle politische und regulatorische Rahmenbedingungen (zum Beispiel Unbundling, Netzentgeltsystematiken, Verbindung zu überregionalen Märkten, technische Anforderungen) sowie künftige Anforderungen (zum Beispiel politische Klimaziele)
  • Geeignete Rahmenbedingungen für lokale Energiemärkte mit wünschenswerten ökonomischen Eigenschaften (zum Beispiel Effizienz, eingeschränkte Marktmacht, Liquidität)
  • Abschätzung der allgemeinen wirtschaftlichen Entwicklung und sozioökonomischer Rahmenbedingungen (zum Beispiel allgemeine globale Preisentwicklung, Einkommen)
  • Implementierung von lokalen Energiemärkten im EWI-eigenen Modell COMODO
  • Detailliertere Abbildung des Wärmemarktes im EWI-eigenen Modell DIMENSION
  • Kopplung der beiden EWI-Modelle COMODO und DIMENSION sowie des Modells SimStadt der HFT Stuttgart

Zwischenergebnisse

  • Vortrag auf dem Enerday 2019: „Bottom-up modelling of heating investment using clustered time series data”
  • Vortrag bei der 48. Jahrestagung des EWIR Köln: „Sektorenkopplung im Haushaltsbereich – Regulierung der Schnittstelle Netz-Markt“
  • Vortrag im EWI-Kolloquium: „Bottom-up optimization of individual decisions in a power market framework”
  • Vortrag beim Workshop WeatherAggReOpt 2020: „Temporal reduction of input time series for energy system models using clustering algorithms”
  • Einreichung bei der IEAA: „Geodata based modelling auf household decision making – A German Use case of heating system investment”