Themenfelder

Smart Grids und Smart Markets

Durch den politisch geförderten Wandel des Stromerzeugungssystems schreitet der Ausbau von dezentralen Stromerzeugungsanlagen auf Basis von erneuerbaren Energien stetig voran. Daher kommt es bereits heute in einigen Stromnetzen zu einer Überschreitung der technischen Belastungsgrenzen, sodass Handlungsbedarf zur Umstrukturierung der Netze besteht. Die marktbasierte Bereitstellung von lokalen Netzdienstleistungen, die Nutzung von netzbetrieblichen Maßnahmen als auch die Entwicklung von alternativen Netztechnologien basierend auf der Gleichstromtechnik stellen mögliche Lösungsoptionen für eine erfolgreiche Energiewende dar. In enger Zusammenarbeit mit Netzbetreibern und -nutzern, aber auch Regulatoren, Behörden und Komponentenherstellern, werden rechnergestützte Modelle und Optimierungsverfahren entwickelt, um betriebliche und planerische Freiheitsgrade bestmöglich zu nutzen und neue Betriebs- und Ausbaustrategien sowie Netzkonzepte unter Berücksichtigung der zunehmenden Unsicherheiten in der Entwicklung der Versorgungsaufgabe zu entwickeln.

Zukünftige europäische Energieversorgung

Durch den steigenden Anteil an dezentraler und dargebotsabhängiger Erzeugung aus Anlagen auf Basis erneuerbaren Energien ergeben sich neue Anforderungen an die Übertragung sowie den Handel elektrischer Energie. Vor diesem Hintergrund zeigt die Praxis vielfältige Entwicklungen beispielsweise bei der Identifikation von Netzausbaumaßnahmen oder der Bestimmung von Restriktionen für den Import und Export elektrischer Energie in Europa. Parallel werden zunehmende Kopplungen zwischen einzelnen Sektoren, zunehmendes individuelles Verhalten von Akteuren in Verteilnetzen und ein Rückgang des Betriebes von thermischen Kraftwerken beobachtet. Um diese Veränderungen zu bewerten, entwickelt das IAEW entsprechende Verfahren und liefert damit qualitative und quantitative Beiträge zu Fragen aus betriebs- und volkswirtschaftlicher Sicht. Das Ziel ist dabei die Integration von erneuerbaren Energien unter Berücksichtigung der zunehmenden Unsicherheiten und der Nutzung von Synergieeffekten in Europa.

Systemsicherheit in der Energiewende

Die Sicherheit der Elektrizitätsversorgung befindet sich auf hohem Niveau und stellt einen wichtigen Standortvorteil Deutschlands dar. Durch den Zubau von Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien wird deren Aufrechterhaltung mittel- und langfristig eine Herausforderung. Der steigende Anteil volatiler, nicht sicher prognostizierbarer Einspeisungen an der Gesamteinspeisung sowie die zu erwartenden Stilllegungen thermischer Kraftwerke bedingen eine Verminderung der gesichert verfügbaren Leistung. Vor diesem Hintergrund und dem flächendeckenden Einsatz innovativer Betriebsmittel und -konzepte – etwa flexibler Hochspannungsgleichstromübertragungen, regelbarer Ortsnetztransformatoren, der Reservebereitstellung vieler Kleinstanlagen und unterschiedlicher Smart-Grid-Technologien – ist die Systemsicherheit unter neuen Rahmenbedingung und mit angepassten Methoden laufend zu bewerten. So können mithilfe vom IAEW entwickelter Methoden und Verfahren frühzeitig Wirkungszusammenhänge erkannt und die Systemsicherheit zukünftig gewährleistet werden.
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