Elektrizitäts­märkte

Forschung zur Entwicklung der Elektrizitätsmärkte

Das Ziel unserer Forschung im Bereich „Elektrizitätsmärkte“ (EM) ist es, wissenschafts- und praxisrelevante Analysen für eine Vielzahl von Fragestellungen in Bezug zum deutschen, europäischen und internationalen Elektrizitätsmarkt bereitzustellen. Hierzu werden technische und wirtschaftliche Aspekte kombiniert, um eine umfassende Analyse dieser Märkte zu ermöglichen.

• Derzeit konzentriert sich unsere Forschungsarbeit auf folgende Aspekte:
• Einfluss der unsicheren und variablen Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen auf Elektrizitätsmärkte (Day-ahead Markt, Intraday Markt)
• Modellierung des europäischen Übertragungsnetzes für weitere Untersuchungen zur Entwicklung des nodal pricing in Deutschland und Europa sowie zum Bedarf an weiteren Investitionen in das Übertragungsnetz

Die sich aus diesen Aspekten ergebenen Forschungsfragen beantworten wir hauptsächlich mithilfe von mathematischen Optimierungsmodellen. Das European Electricity Market Model (ELMOD) und das European Electricity Transshipment Market Model (ELTRAMOD) sind zwei Modelle, welche am Lehrstuhl für Energiewirtschaft entwickelt wurden.

ELMOD ist ein europäisches Energiemarktmodell, welches sowohl Kraftwerke als auch das Übertragungsnetz abbildet (DC Load Flow Ansatz). Das Modell wurde entwickelt, um verschiedene Fragestellungen zu Investitionsentscheidungen, Engpässen im Übertragungsnetz und zur Marktgestaltung mit Fokus auf Deutschland und Kontinentaleuropa zu untersuchen. ELMOD ist ein bottom-up basiertes Energiemarktmodell: Zielfunktion ist die Wohlfahrtsmaximierung unter Berücksichtigung technischer und ökonomischer Restriktionen. Das Modell bildet den Strommarkt mit einer stündlichen Auflösung ab und berücksichtigt hierbei Nachfrageschwankungen, Einspeisung von Windenergie, Kraftwerkseinsatz, Anfahrkosten, Pumpspeicher und andere Details.

ELTRAMOD ist ein bottom-up basiertes Elektrizitätsmarktmodell, welches die Strommärkte der EU-27-Staaten, Norwegens, der Schweiz und der gesamten Balkanregion umfasst und die Net Transfer Capacities (NTC) zwischen diesen Staaten berücksichtigt. Jedes Land wird im Modell als ein Knotenpunkt betrachtet wobei länderspezifische, stündliche Zeitreihen für Nachfrage und Einspeisung der erneuerbaren Energien berücksichtigt werden. Die länder- und technologiespezifischen Parameter sowie die zeitliche Auflösung von 8760 Stunden erlauben eine detaillierte Analyse der zahlreichen Herausforderungen, die der zukünftige europäische Elektrizitätsmarkt mit sich bringt. Beispielsweise ist es so möglich, Wechselwirkungen zwischen Netzerweiterung und Investitionen in Energiespeicher innerhalb Europas zu analysieren.

Mitglieder: David Gunkel, Hannes Hobbie, Dominik Möst, Theresa Müller, Alexander von Selasinsky, Michael Zipf