Entry-Exit System und Gastransport in Deutschland

Im Entry-Exit System erwerben die Gasnetznutzer Rechte (Buchungen) zum Ein- oder Ausspeisen in ihrer Marktzone, während die Übertragungsnetzbetreiber den Betrieb des Gasnetzes für alle Nominierungen, die im Einklang mit diesen Buchungen stehen, gewährleisten müssen. Dabei beschränken sie die buchbaren Kapazitäten, um einen technisch umsetzbaren Pipelinebetrieb zu gewährleisten. Dieses Projekt bewertet die Ineffizienzen, die durch diese Beschränkung entstehen. Als Anwendung betrachten wir ein stilisiertes deutsches Gastransportnetz mit allen wichtigen Infrastrukturen, Im- und Exporten, und Speichern.

Fragestellung

Welche Ineffizienzen entstehen durch die Festsetzung technischer Kapazitäten in Entry-Exit Systemen?
Wie hoch ist ein möglicher Wohlfahrtsverlust in Deutschland?
Werden aufgrund der Uneindeutigkeit optimaler technischer Kapazitäten einzelne Akteure im Markt benachteiligt bzw. die Gesamtwohlfahrt beeinflusst?

Methodischer Ansatz

Gemischt-ganzzahliges Optimierungsproblem
Mithilfe des Algorithmus von Hayn et al. (2017) wird die Menge aller optimaler technischer Kapazitäten für ein stilisiertes deutsches Gastransportnetz bestimmt.
Vergleich der Lösungen des Wohlfahrtsmaximierungsproblems mit und ohne Berücksichtigung technischer Kapazitäten liefert eine untere Schranke für den Effizienzverlust durch das Entry-Exit System in Deutschland.

Ergebnisse

Bereits kleine Beispiele zeigen Effizienzpotential.
Die Vielzahl optimaler technischer Kapazitäten kann dazu führen, dass einzelne Marktteilnehmer in ihrem Handeln benachteiligt werden, während andere bevorzugt werden.
Hohe Wohlfahrtsverluste können auftreten.

Publikation

Grimm, V., Schewe, L., Schmidt, M., & Zöttl, G. (2018). A multilevel model of the European entry-exit gas market. Mathematical Methods of Operations Research. https://doi.org/10.1007/s00186-018-0647-z