Planung von Speicher- und Netzausbau in Verteilernetzen

Auf Basis umfangreicher Daten zu Produktion durch Solaranlagen und Verbrauchswerten von Haushalten, wurde die Investitionsbereitschaft in Speicherkapazitäten durch private Haushalte und ihre Koordination mit dem Netzbetrieb durch einen regulierten Verteilernetzbetreiber untersucht. Mithilfe eines bi-level Optimierungsproblems  konnten dabei verschiedene alternative Marktdesigns mit den Ergebnissen unter aktuellen regulatorischen Rahmenbedingungen sowie mit einem Systemoptimum verglichen werden. Die Ergebnisse zeigen ein hohes Effizienzpotential in Verteilernetzen, welches durch Anreize, die das kurzfristige Verhalten der Akteure beeinflussen, zu großen Teilen realisiert werden kann.

  • Wie kann der Zubau und Betrieb von Speicherkapazitäten durch private Akteure mit der Netzplanung durch regulierte Verteilnetzbetreiber effizient koordiniert werden?

  • Wie hoch ist das Effizienzpotential und welche Anreize führen zu effizientem Verhalten der einzelnen Akteure?

  • Durch die Formulierung eines bi-level Optimierungsproblems können verschiedene alternative Marktregeln mit der Effizienz unter aktuellen regulatorischen Bedingungen verglichen werden.

  • Das Effizienzpotential des Gesamtsystems kann durch den Vergleich zwischen dem bi-level Optimierungsproblems unter aktuellen regulatorischen Rahmenbedingungen und dem Systemoptimum, bei dem ein integrierter Planer alle Entscheidungen gleichzeitig trifft, bestimmt werden.

  • Reine Subventionen für Speicherinvestitionen sind nur bedingt zur Koordination zwischen Speicher und Netzbetrieb geeignet solange der Netzbetreiber keinen Einfluss auf die Steuerung des Speichers hat.

  • Die Anpassung des Netzentgeltregimes, welches Erzeuger für ihre höchste Einspeisung in einem Zeitintervall belastet, kann zu einer Reduktion von Spitzenlasten im Netz führen und somit Netzausbau vermeiden.

  • Durch effizientes Abregeln erneuerbarer Produktion kann ein hohes Effizienzpotential realisiert werden.

  • ZAE Bayern

Forschungsteam

Prof. Dr. Veronika Grimm

FAU Erlangen-Nürnberg / Lehrstuhl für Volkswirtschaftslehre, insb. Wirtschaftstheorie

Julia Grübel

FAU Erlangen-Nürnberg / Lehrstuhl für Volkswirtschaftslehre, insb. Wirtschaftstheorie

Bastian Rückel

FAU Erlangen-Nürnberg / Professur für Volkswirtschaftslehre, Industrieökonomik und Energiemärkte

Christian Sölch

FAU Erlangen-Nürnberg / Professur für Volkswirtschaftslehre, Industrieökonomik und Energiemärkte

Prof. Dr. Gregor Zöttl

FAU Erlangen-Nürnberg / Professur für Volkswirtschftslehre, Industrieökonomik und Energiemärkte

Weitere Referenzprojekte