Modellierung des Emissionshandels für die Optimierung von Erzeugungssystemen mit Kraft-Wärme-Kopplung

Abstract:
Mit dem In-Kraft-Treten des Kyoto-Abkommens und dessen nationaler Umsetzung in Form des Treibhausgasemissionshandels ergeben sich automatisch auch neue Anforderungen an die Betriebsplanung aus Sicht eines Erzeugungsanlagenbetreibers. In diesem Beitrag werden zunächst die für die Betriebsplanung relevanten Elemente des Emissionshandels analysiert und anschließend aufgezeigt, wie diese im Rahmen einer rechnergestützten Optimierung auf Basis der Gemischt-Ganzzahlig-Linearen Programmierung abgebildet werden können. Anhand eines Beispielerzeugungssystems werden die dabei auftretenden komplexen neuen Nebenbedingungen vorgestellt und die Umsetzung in ein anschauliches mathematisches Modell auf Basis des an der Bergischen Universität Wuppertal entwickelten Programmsystems PROMETHEUS erläutert. Abschließend werden Ergebnisse für eine Optimierungsrechnung mit mittelfristigem Planungshorizont analysiert und mit einer Berechnung ohne Berücksichtigung von Emissionszertifikaten verglichen, um die Einflüsse des Emissionshandels auf die Einsatzweise von Anlagen und Verträgen zu verdeutlichen.