FLEXSIGNAL

Konzepte für eine bedarfsorientierte, kosteneffiziente und klimaschonende Stromerzeugung aus Bioenergieanlagen

01.01.2019

31.03.2021

FKZ-Nr.:

03KB150

Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Validierung von Konzepten, die eine bedarfsorientierte (flexible) Stromproduktion durch Bioenergieanlagen anreizen. Diese Konzepte sollen verschiedenen Interessenträgern (Politik, Anlagenbetreiber, sonstige Marktteilnehmer) zugänglich gemacht werden, um somit mittel- langfristig den Anteil flexibel produzierten Stroms zu erhöhen.

In einem Stromsystem mit zunehmenden Anteilen volatiler Energieträger können Bioenergieanlagen durch bedarfsorientierte Stromproduktion einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und Netzstabilität beitragen. Technisch sind viele Anlagen bereits in der Lage flexibel Strom zu produzieren. Flexsignal untersucht Möglichkeiten wie flexible Fahrweisen ökonomisch und ökologisch vorteilhaft angereizt werden können.

Biogas, Biomassefeuerung, Biomassevergasung, Strom

Koordination des Gesamtprojektes (AP 0). Ermittlung und Prüfung bestehender Flexibilitätskonzepte und darauf aufbauend Identifikation von Konzepten, die die Anlagenbetreiber direkt zur flexiblen Stromerzeugung anreizt und gleichzeitig nur geringe Hemmnisse für deren Implementierung aufweisen (AP2).

Modellierung der sich einstellenden Fahrweise einzelner Bioenergieanlagen in Abhängigkeit der in AP 2 entwickelten Konzepte sowie deren ökonomische, technologische und ökologische Bewertung. (AP 3). Ableitung von Handlungsempfehlungen aus den Ergebnissen der APs 1-4 für Akteure aus der Praxis und politische Entscheidungsträger (AP 5).

Recherche der relevanten Märkte bzgl. der aktuellen Nutzung der Flexibilität von Bioenergieanlagen und Abschätzung zukünftiger Entwicklungen auf diesen Märkten (AP 1). Modellgestützte Abbildung der in AP 2 entwickelten Konzepte zur Anreizung einer flexiblen Betriebsweise von Bioenergieanlagen im Systemmodell sowie Analyse der Wechselwirkungen in Bezug auf andere Akteure im deutschen Stromsystem (AP 4)

Ergebnisse auf einen blick:

- Die wesentlichen Handelsplätze für Flexibilität durch Bioenergieanlagen sind der Day-Ahead- und der Intraday-Handel (Spotmärkte). Konzepte die eine flexible Stromproduktion anreizen sollen, sollten daher die Preisentwicklung dieser Märkte berücksichtigen.
- Bei einer an den Konzepten orientierten flexiblen Anlagenfahrweise können deutliche Mehrerlöse gegenüber einer unflexiblen Fahrweise generiert werden. Dies gilt für eine Vermarktung des produzierten Stroms am Day-Ahead- und Intraday-Handel. Das Mehrerlöspotenzial steigt mit zunehmender Flexibilisierung der Anlagen (Überbauungsgrad) an.
- Die Modellergebnisse zeigen, dass eine nach den Konzepten ausgerichtete, erlösoptimierte Anlagenfahrweise die Stromproduktionszeiten so verlagert, dass vermehrt Residuallastspitzen bedient werden, was zu einer Glättung des Residuallastverlaufes beitragen kann.

- Konzepte bieten eine gute Möglichkeit zur Mobilisierung der Flexibilitätspotentiale von Bestandsbiogasanlagen.
- Die verstärkte Flexibilisierung und eine damit einhergehende strompreisorientierte Fahrweise vermindertet die THG-Emissionen im Gesamtsystem.

PUBLIKATION:
- Martin Dotzauer, Katja Oehmichen, Daniela Thrän, Christoph Weber, (2022): Empirical greenhouse gas assessment for flexible bioenergy in interaction with the German power sector, doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.09.094

DATEN & METHODEN:
- Joint Market Model (JMM) (außerhalb des Projektkontextes entwickelt) https://www.ewl.wiwi.uni-due.de/en/team/chair-management/
- GermanPowerMarket.database.toolbox (außerhalb des Projektkontextes entwickelt) https://gitlab.com/M.Dotzauer/gpm_db