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    Auswirkung einer übergeordneten Steuerung dezentraler elektrischer Anlagen auf die Höhe des konventionellen positiven Redispatcheinsatzes in Deutschland

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    In der Dissertation wird eine Methodik entwickelt, welche die Berechnung des Redispatcheinsatzes im deutschen Übertragungsnetz ermöglicht. Dabei wird die Auswirkungen einer Integration der Flexibilität aus dezentralen Anlagen in das elektrische Energiesystem dargestellt. Durch die Integration von dezentralen Flexibilitäten können geringere Brennstoff- und CO2-Zertifikatskosten bei relativ konstanten CO2-Emissionen erreicht werden. Bei einem Redispatcheinsatz, welcher die Leistungserhöhung aus konventionellen thermischen Kraftwerken weitgehend vermeidet, kann bei der Berücksichtigung dezentraler Flexibilitäten bis zu 99 % der benötigten Redispatcherhöhung aus konventionellen Kraftwerken mit Hilfe dezentraler Alternativen ersetzt werden. Diese Übernahme der Redispatchaufgaben durch dezentrale Anlagen ist allerdings mit einer signifikanten Erhöhung der Redispatchkosten verbunden

    Aspekte der Anreizkompatibilität im energiepolitischen Regulierungsrahmen: Ein Beitrag zu den Auswirkungen der Energiewende aus der Perspektive der Stromverteilnetze

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    Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind Aspekte der Anreizkompatibilität im energie-politischen Regulierungsrahmen aus der Perspektive der Stromverteilnetze. Ausgehend von der theoretischen Einordnung und den konkreten Auswirkungen der Energiewende auf die Stromverteilnetze als Plattform ihrer Umsetzung erfolgte die Entwicklung des konzeptionellen Modells der Anreizkompatibilität. Es ermöglicht im Regulierungsrahmen der Energiewende Regulierungselemente, die auf verschiedenen Wertschöpfungs-stufen wirken, zu erfassen und ihre Wechselwirkung zu analysieren. Ein konkretes Bei-spiel ist das EEG auf der Erzeugungsseite und die Anreizregulierungsverordnung im Netzbereich. Beide Vorgaben beeinflussen die jeweiligen Akteure, sind aber nicht auf-einander abgestimmt. So stehen sich Kapazitätserweiterung in der Erzeugung und Kosteneffizienz im Netzbereich als konträre Sachziele gegenüber. Im Ergebnis ist durch die Hinzuziehung der Anreizkompatibilität als Regulierungskriterium eine bessere Abstimmung der Maßnahmen möglich und schafft die Voraussetzung einer effizienten energiepolitischen Zielerreichung.:Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis III Abbildungsverzeichnis VIII Anlagenverzeichnis X Tabellenverzeichnis XI Abkürzungsverzeichnis XII Verzeichnis über verwendete Symbole und Variablen XIV 1 Überblick über Aufbau und Argumentationsfolge 1 1.1 Hintergrund und Problemstellung 1 1.2 Ziel und Struktur der Arbeit 4 2 Netzökonomische Grundlagen 8 2.1 Stromnetze in Deutschland 8 2.1.1 Aufbau, Anordnung und Stromnetzbetrieb 8 2.1.2 Einflussgrößen auf die Netzauslegung 10 2.1.3 Charakteristisches Verhalten der Einspeisung, Verbrauch und Speicher 11 2.2 Ökonomische Eigenschaften von Stromnetzen 17 2.2.1 Einordnung der Verteilnetze in die Wertschöpfung der Stromversorgung 17 2.2.2 Gesamtwirtschaftliche Einordnung 19 2.2.3 Betriebswirtschaftliche Einordnung 25 3 Energiepolitik in Deutschland – Stromsektor im Fokus 28 3.1 Das energiepolitische Zieldreieck 28 3.2 Beispiele ausgewählter energiepolitischer Wegmarken 30 3.3 Ziele und Instrumente im deutschen Energiekonzept 32 3.4 Begriffliche Einordnung der Energiewende im Stromsektor 36 4 Empirische Analyse zur Erzeugungs- und Verbrauchslastentwicklung 39 4.1 Vorgehensweise und Datenbasis 40 4.2 Methodische Einordnung, Aufbau und Aggregationsebenen 42 4.3 Annahmen und Zeitdimension der Szenarien 45 4.3.1 Szenarien Über- und Untererfüllung Ausbaukorridor EEG 2014 46 4.3.2 Entwicklung der installierten Leistung der EE 47 4.3.3 Entwicklung der Verbrauchslast 51 4.4 Ausgewählte Ergebnisdarstellung zur zeitlichen Verteilung von Einspeisung und Verbrauch 52 4.4.1 Fallbeispiel: Starke Wind- und PV-Einspeisung und schwache Verbrauchslast 52 4.4.2 Fallbeispiel: Schwache Wind- und PV-Einspeisung und starke Verbrauchslast 56 4.5 Ausgewählte Ergebnisdarstellung zur räumlichen Verteilung der installierten Erzeugungskapazität 59 4.5.1 Fallbeispiel: Erneuerbare Erzeugungsleistung 59 4.5.2 Fallbeispiel: Anteil EE-Stromerzeugung am Letztverbraucherabsatz 61 4.6 Sensitivitätsanalyse: Fortschreitender Ausbau der PV-Erzeugung und Überschusspotentiale für Speicher 64 5 Konkrete Auswirkungen der Energiewende auf die Stromverteilnetze 69 5.1 Veränderungen im Stromverbrauch 69 5.2 Veränderungen in der Erzeugung 72 5.2.1 Treiber der Energiewende in der Stromerzeugung 72 5.2.2 Merkmale der Energiewende im Erzeugungsbereich 75 5.3 Zusammenarbeit der Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber 81 5.4 Integration von Stromspeichern 83 5.5 Aufgabenentwicklung der Verteilnetzbetreiber 84 5.6 Ausgewählte Untersuchungen zur Netzentwicklung 87 5.6.1 dena: Verteilnetzstudie 2012 88 5.6.2 Netzentwicklungsplan Strom 2013 91 5.6.3 Plattform Energienetze: Verteilernetzstudie 2014 92 5.6.4 Agora Energiewende: Stromspeicher in der Energiewende 2014 94 5.6.5 dena: Einführung von Smart Meter in Deutschland 2014 96 5.6.6 Studiensynopse Netzausbau und kritische Würdigung der Untersuchungsergebnisse 98 5.7 Zwischenfazit 101 6 Anreizregulierung und Ausgestaltung der Netzentgelte in Deutschland 106 6.1 Begriff und Ziele der Regulierung 106 6.2 Grundlegende Regulierungsansätze 108 6.2.1 Gegenstand und Zeitpunkt des Regulierungseingriffes 108 6.2.2 Systematisierung grundlegender Regulierungsansätze 110 a. Kostenbasierte Regulierungsansätze 111 b. Performancebasierte Regulierungsansätze 112 c. Kombinierte Regulierungsansätze 113 6.3 Anreizstrukturen und Zielverfolgung der Erlösobergrenzenregulierung 114 6.3.1 Wirkungsweise der Anreizregulierung in den ersten beiden Regulierungsperioden 114 6.3.2 Beschreibung der Elemente der Regulierungsformel 118 6.3.3 Veränderte Anreize für die dritte Regulierungsperiode 123 a. Veränderte EOG-Formel 123 b. Wirkungsweise Kapitalkostenabgleich 124 6.3.4 Effizienzvergleich 126 6.4 Ausgestaltung der Netzentgelte in Deutschland 128 6.4.1 Rechtlicher Rahmen 128 6.4.2 Aktuelles Verfahren zur Ermittlung der Netznutzungsentgelte 129 7 Anreizkompatibilität im Regulierungsrahmen der Energiewende und der Entgeltregulierung 134 7.1 Terminologie und Begriffszusammenhänge der Anreizkompatibilität 134 7.2 In die Regulierung involvierte Akteure und ihre Ziele 137 7.2.1 Exkurs: Ebenen der Gesamtbetrachtung 137 7.2.2 Betrachtung ausgewählter Akteure 138 7.2.3 Zielgegenüberstellung der gesetzgebenden Organe, Netzbetreiber und Netznutzer 141 7.2.4 Diskussion zum Regulierungsrahmen ausgewählter Akteure 145 c. Technische Lösungsmöglichkeiten 146 d. Wirtschaftlich-rechtlicher Regulierungsrahmen 147 7.3 Anreizkompatibilität im Regulierungsrahmen 150 7.3.1 Zielkonflikt zwischen Energiewende und Anreizregulierung 150 7.3.2 Auswirkungen der Unbundling-Vorschriften 153 7.3.3 Technologieeinführung intelligenter Messsysteme 155 a. Derzeitige Regelungen im EnWG 156 b. Gesetzesentwurf Messstellenbetriebsgesetz mit Einführung einer Preisobergrenze 156 7.3.4 Regulatorischer Rahmen für Stromspeicher 160 7.4 Sachverhalte zur Anreizkompatibilität innerhalb der Wertschöpfungskette 162 7.4.1 Privilegierter Netzanschluss von EEG- und KWK-Anlagen 162 7.4.2 Abschaltung von EEG- und KWK-Anlagen 164 7.4.3 Direktvermarktung und Steuerungsbedarf in den Verteilnetzen 167 7.4.4 Netzentgelte, netzdienliches Verbrauchsverhalten und Lastflexibilität 169 7.5 Ergebnisüberblick und Bewertung der Anreizkompatibilität 173 8 Fazit und Perspektiven 176 8.1 Reformbedarf der Anreizregulierung 176 8.2 Grenzen der Regulierung 177 8.3 Resilienz durch Priorisierung im energiepolitischen Dreieck 179 8.4 Paradigmenwechsel in der Betrachtung der Regulierung – integrierte Anreizsysteme für Flexibilitätsoptionen 180 8.5 Entwicklungsoptionen in der Abstimmung von Erzeugung und Verbrauch 181 8.6 Abschließendes Resümee 183 Bibliographie CXCII Rechtsquellenverzeichnis CCXVI Wissenschaftlicher Werdegang des Verfassers CCXIX Bibliographische Beschreibung CCXXI Selbstständigkeitserklärung CCXXI

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    Netzsicherheit und Kraftwerkstechnologie

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