VEREKON - Versorgungssicherheit durch Zusammenwirken von regenerativer und konventioneller Stromerzeugung

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather
Laufzeit:01.01.2016 - 30.06.2019

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 wird in Systemen mit ausgeschlossenem Im- und Export von Strom bewertet.

Verschiedene Anlagenkombinationen werden untersucht, um konstant 1000 MW Strom in einem fiktiven Inselnetz an einem Standort bereitzustellen. Als fluktuierende Stromerzeuger werden dabei vor allem Photovoltaik- und Windenergieanlagen, aber auch Solarthermiekraftwerke betrachtet. Zu den Residuallast-Lieferanten gehören Kohle-, Gas- und Biomassekraftwerke sowie verschiedene Speicherkonzepte.

Die zur Verfügung stehenden Wind- oder Sonnenangebote werden realitätsnah über Jahresganglinien bestimmt. Die Residuallast wird mithilfe der konventionellen Kraftwerke bzw. Speicher erzeugt. Die aus einer Systemsimulation gewonnenen Daten fließen im Anschluss in die Wirtschaftlichkeitsberechnung bzw. die Bestimmung der Stromgestehungskosten und der spezifischen CO2-Emissionen ein und zeigen die geeignetsten Kombinationen für eine versorgungssichere Stromerzeugung. Anschließend wird ein zweites Inselnetz an einem anderen Standort betrachtet. Beide Inselnetze werden dann verschaltet und repräsentieren dann ein 2000 MW Stromnetz. Dabei dürfen die einzelnen Inselnetze die Eigenproduktion von 1000 MW über- bzw. unterschreiten. Mit dieser Betrachtung wird untersucht, wie sich die Versorgungssicherheit durch den Mix verschiedener Kombinationen an unterschiedlichen Standorten verbessern lässt.

Ziel ist es, die Machbarkeit einer erhöhten Einspeisung von Erneuerbaren Energien unter Voraussetzung der Versorgungssicherheit zu untersuchen. 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 zur Entscheidungsfindung bei den EVU und letztendlich zur Stärkung der Energiewende bei.

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