energieumwandlung - KIT - Zentrum Energie

TOPIC 7: ENERGIESYSTEMANALYSE
Anhand von Analysen der liberalisierten
Energiemärkte entwickelt diese Nachwuchsforschergruppe
vorhandene Modelle
methodisch weiter. Dabei berücksichtigen
die Forscherinnen und Forscher technoökonomische
und ökologische Charakteristika
von Energietechnologien, um
Wechselwirkungen zwischen Energieumwandlung
und Umweltzielen angemessen
zu erfassen. Sie nehmen die
Modellierungen mit variablem Zeithorizont
auf geeigneten Aggregationsebenen wie
Anlage, Betrieb oder Region vor, und zwar
auf der operationalen Ebene ebenso wie
auf der taktischen und auf der strategischen
Ebene.
Die Nachwuchsforschergruppe bearbeitet
beispielsweise Fragen der künftigen
Ausgestaltung des Emissionsrechtehandels,
das heißt der Zuteilungsregeln, sowie der
Integration von dezentralen Energieumwandlungstechnologien.
Um Struktur
und Rahmenbedingungen von Energiesystemen
adäquat in Modellen abzubilden,
entwickeln die Forscher drei methodische
Ansätze weiter: die stochastische
Programmierung, ein generischer Ansatz
zur Lösung von Problemen unter unsicheren
Einflüssen, die agentenbasierte
Simulation, welche verschiedene Agenten
mit individuellen Zielen, Entscheidungs-
und Handlungsmöglichkeiten in ihrer
Wasserkraft leistet einen wichtigen Beitrag
zur Netzstabilität.
44
Interaktion mit dem System abbildet, sowie
Nodal-Pricing-Modelle, bei denen das
gesamte Netz nach Netzknotenpunkten in
einzelne Mikromärkte gesplittet wird.
Energie- und Stoffströme
Ein weiteres Ziel des Topics ist die technische
und wirtschaftliche Analyse von
Energie- und Stoffströmen, um strategische
und umweltrelevante Fragen
zu beantworten. Dabei betrachten die
Wissenschaftler am KIT Energie- und
Stoffströme von Nationen oder Regionen
wie auch von einzelnen Unternehmen.
Strategische Fragen beziehen sich beispielsweise
auf die Planung von Kapazitätsausbau
und Kapazitätseinsatz, die
Bezugsoptimierung und die Technologiebewertung.
Umweltrelevante Fragen
betreffen unter anderem Emissionsminderungsstrategien
und Instrumentenbewertung.
Um Entscheidungen zu unterstützen,
haben Forscher des KIT ein spezielles
Programmpaket entwickelt: PERSEUS
(Program Package for Emission Reduction
Strategies in Energy Use and Supply) besteht
aus verschiedenen Modulen, die
sich nach methodischen wie auch nach
anwendungsorientierten Kriterien ein-
teilen lassen. Aus den Modulen lassen
sich optimierende individuelle Energie-
und Stoffflussmodelle zusammenstellen,
die auf die jeweiligen Anforderungen
– beispielsweise auf den Bilanzraum
oder auf die Detailabbildung von
Technologien – genau abgestimmt sind.
PERSEUS ermöglicht die Entwicklung von
Energieversorgungsstrategien unter
Berücksichtigung aller relevanten Energie-
und Stoffströme. Abgebildet wird der
gesamte Energiebereich von den Ressourcen
über verschiedene Stufen der Energieumwandlung
bis hin zur Bereitstellung von
Endenergien.
Forschung für den Energiemix von morgen: Natürliche, demographische, politische, soziale
und ökonomische Faktoren fließen mit in die Energiesystemanalyse ein.