Benchmarking von lastflussbasierten Kapazitätsmodellen

Im Zuge der angestrebten Dekarbonisierung des europäischen Stromsystems kommt es zu einer Erhöhung der Stromerzeugung aus Anlagen auf Basis Erneuerbarer Energien. Die marktbasierte Integration dieser Stromerzeugung erfordert eine Stärkung des europäischen Strombinnenmarkts und eine Intensivierung des gebotszonenübergreifenden
Stromhandels. Mit dem gebotszonenübergreifenden Stromhandel gehen jedoch weiträumige Leistungsflüsse im europäischen Übertragungsnetz einher, welche zu Engpässen führen können. Vor diesem Hintergrund stellt die Beschränkung des gebotszonenübergreifenden Stromhandels durch ein lastflussbasiertes Kapazitätsmodell eine zentrale Maßnahme des mittelfristigen Engpassmanagements dar. Der Umfang an gebotszonenübergreifendem Stromhandel unterliegt somit im Hinblick auf seinen Einfluss auf den europäischen Strommarkt und auf das kurzfristige Engpassmanagement einem Zielkonflikt. Daraus resultiert eine zentrale Herausforderung bei der Ausgestaltung von
lastflussbasierten Kapazitätsmodellen. Vor diesem Hintergrund ist ein Benchmarking lastflussbasierter Kapazitätsmodelle von Interesse, welches die Bewertung eines gegebenen lastflussbasierten Kapazitätsmodells, die Ermittlung
eines Benchmarks für das lastflussbasierte Kapazitätsmodell und die Ableitung von Ausgestaltungsempfehlungen für das lastflussbasierte Kapazitätsmodell umfasst.
Dazu wird ein neues methodisches Vorgehen zum Benchmarking lastflussbasierter Kapazitätsmodelle entwickelt. Das methodische Vorgehen setzt sich aus drei Verfahrenssträngen zusammen, welche die Bewertung eines lastflussbasierten Kapazitätsmodells, die Ermittlung eines Benchmarks für das lastfl ussbasierte Kapazitätsmodell und die Ableitung von Ausgestaltungsempfehlungen umfassen. Der Verfahrensstrang zur Ermittlung des Benchmarks basiert auf einer neuartigen integrierten Optimierung des Strommarkts und des kurzfristigen Engpassmanagements, welche das europäische
zonale Strommarktdesign explizit einbezieht und abbildet.
Anhand von exemplarischen Untersuchungen für den zentraleuropäischen Betrachtungsbereich wird schließlich ein Benchmarking des bestehenden lastflussbasierten Kapazitätsmodells der Core-Kapazitätsberechnungsregion durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen für das Benchmark einen reduzierten gebotszonenübergreifenden Stromhandel
im Vergleich zum gebotszonenübergreifenden Stromhandel auf Grundlage des bestehenden lastflussbasierten Kapazitätsmodells der Core-Kapazitätsberechnungsregion. Insgesamt ergeben sich durch das Benchmark geringere Betriebsgesamtkosten sowie eine Reduktion der CO2-Emissionen. Anhand des Benchmarks werden schließlich
Ausgestaltungsempfehlungen für die Mindestkapazitätsvorgabe und die Auswahl der kritischen Netzelemente abgeleitet. Demnach ist eine Verringerung der Mindestkapazitätsvorgabe im Vergleich zur Mindestkapazitätsvorgabe von 70 % gemäß dem Clean Energy Package zu empfehlen. Weiterhin kann eine zeitliche und regionale Variation der Mindestkapazitätsvorgabe von zusätzlichem Nutzen sein. Hinsichtlich der Auswahl der kritischen Netzelemente ist die zusätzliche Berücksichtigung von ausgewähltengebotszoneninternen Netzelementen zu empfehlen. Dabei kann wiederum eine zeitliche und regionale Variation der berücksichtigen Netzelemente vorteilhaft sein.