Forschungsbericht 2016
VEREKON - Versorgungssicherheit durch Zusammenwirken von regenerativer und konventioneller Stromerzeugung
Ziel des Vorhabens ist es, eine vereinfachte, aber dennoch aussagekräftige Einordnung verschiedener Stromerzeugungstechnologien und deren Zusammenspiel zu definieren, vor dem Hintergrund der Versorgungssicherheit, Stromgestehungskosten und CO2-Emissionen. Der tatsächliche Aufwand für eine versorgungssichere Stromerzeugung aus einem Mix verschiedener Technologien wird in Systemen mit ausgeschlossenem Import und Export von Strom bewertet. Verschiedene Anlagenkombinationen werden untersucht, um konstant 1000 MW Strom in einem fiktiven Inselnetz 1 bereitzustellen. Ausgewählte zur Verfügung stehende fluktuierende Stromerzeugungstechnologien werden mit Anlagen zur Erzeugung von Residuallast miteinander kombiniert. Als fluktuierende Energieträger werden dabei Solarthermie, Photovoltaik und Windenergie betrachtet. Zu den Residuallast-Lieferanten gehören Kohle-, Gas- und Biomassekraftwerke sowie verschiedene Speicherkonzepte. Die regenerative Stromerzeugung wird immer Einspeisungsvorrang haben. Die zur Verfügung stehenden Wind- oder Sonnenangebote werden realitätsnah über Jahresganglinien bestimmt. Die verbleibende Stromlücke wird über Residuallasterzeugung aus den konventionellen Quellen bzw. Speichern geschlossen. Die so gewonnenen Daten fließen im Anschluss in die Wirtschaftlichkeitsberechnung und die Bestimmung der Stromgestehungskosten und der spezifischen CO2-Emissionen ein und zeigen die geeignetsten Kombinationen für eine versorgungssichere Stromerzeugung. Zusätzlich wird ein zweites Inselnetz betrachtet, dessen Eigenschaften sich bezüglich des fluktuierenden Stromangebotes vom Inselnetz 1 unterscheiden. Diese beiden Inselnetze werden miteinander verbunden betrachtet, um eine ständige Einspeisung von insgesamt 2000 MW zu liefern. Allerdings dürfen die einzelnen Inselnetze dann die Eigenproduktion von 1000 MW über- bzw. unterschreiten. Mit dieser Betrachtung wird untersucht, wie sich die Versorgungssicherheit durch den Mix verschiedener Kombinationen verbessern lässt. Ziel ist es, die Machbarkeit einer erhöhten Einspeisung von Erneuerbaren Energien in energieautarken Bereichen zu untersuchen, während die Versorgungssicherheit erhalten bleibt. Die Ergebnisse der zu untersuchenden Szenarien werden miteinander verglichen und gegenübergestellt. So ergibt sich ein umfassendes Bild der Kosten und der Umweltverträglichkeit für die verschiedenen Erzeugungskombinationen. Vor- und Nachteile für die einzelnen Inselnetze sowie deren Komponenten durch die unterschiedlichen Kombinationen lassen sich durch diese Betrachtungen ebenfalls darstellen. Die Untersuchung soll eine eindeutige Aussage darüber ermöglichen, ob bestimmte Kombinationen von konventionellen Kraftwerken mit fluktuierenden EE-Stromerzeugungsquellen geeigneter als andere sind, um Versorgungslücken auszugleichen und die Versorgungssicherheit weiterhin zu gewährleisten. Des Weiteren sollen Aussagen über die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung unter diesen Randbedingungen und über die resultierenden Stromgestehungskosten gemacht werden. Durch die Ergebnisse kann die Versorgungssicherheit der deutschen Stromerzeugung weiterhin erhalten werden, auch bei maximaler Einspeisung von Erneuerbaren Energien in das Netz. Die Erkenntnisse tragen damit zum Entscheidungsfinden bei den EVU und letztendlich zur Stärkung der Energiewende bei.
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