Optimierungsbasierte Generierung von Vorschlägen für den Netzausbau in einem gekoppelten Energiesystem

Abstract:
Der Netzausbau im gekoppelten Energiesystem ermöglicht eine geeignete Kopplung von Strom- und Gasnetzen und den abgestimmten Betrieb dieser Systeme zur Erfüllung des entstehenden Transport- und Speicherbedarfs im Rahmen der Energiewende. In dieser Veröffentlichung soll daher ein Verfahren zur Ermittlung von Ausbauvorschlägen in einem gekoppelten Energiesystem vorgestellt werden. Dieses Verfahren basiert auf Dualwerten als Ergebnis einer Optimierung des bestehenden Energiesystems. Um das Auftreten von Überlastungen in den bestehenden Netzen zu vermeiden werden AC-Leitungen, HGÜ und Transformatoren im Stromnetz, neue Rohrleitungen und Rohrleitungen die zu Wasserstoffleitungen umgewandelt werden im Gasnetz und Gas-to-Power- sowie Power-to-Gas-Anlagen als Verbindungselemente der Netze hinzugefügt. Die Veröffentlichung schließt mit der exemplarischen Untersuchung eines Modells vom belgischen Energieversorgungssystem bei der das vorgestellte Verfahren und dessen Bestandteile für die Generierung einer Liste mit Ausbaukandidaten mit der Optimierung aller möglichen Ausbaukandidaten (als Benchmark) verglichen wird. Die Ergebnisse zeigen, dass mit dem Verfahren sinnvolle Kandidaten identifiziert werden können und die Rechenzeit zur Lösung des Optimierungsproblems für den Ausbau in Multi-Energiesystemen verglichen mit dem Benchmark deutlich geringer sind.