Die zunehmende Einspeisung erneuerbarer Energien in das elektrische Energiesystem stellt Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber vor neue Herausforderungen. Einspeisungen aus Wind- und Sonnenenergie sind vor allem durch fluktuierende Einspeiseprofile und eine schlechte Prognostizierbarkeit gekennzeichnet. Schwerpunktmäßig beschäftigt sich der Forschungsbereich Erneuerbare Energie und Netze mit der Integration erneuerbarer Energien in Übertragungs- und Verteilnetze unter Berücksichtigung der einhergehenden Unsicherheiten. Dabei spielt auch die Berücksichtigung netzbasierter Restriktionen auf den marktseitigen Erzeugungsdispatch, z.B. in Form von Redispatch oder beim Flow-Based Market Coupling, eine Rolle.

Gleichzeitig rücken neue Flexibilitätsoptionen, die ggf. sektorübergreifend gedacht werden müssen (z.B. E-Mobility, Wärmepumpen, Speichern oder Power-2-X Technologien), in den Blick. Daher bildet die Schnittstelle zwischen marktbasierter Integration dieser Technologien unter Berücksichtigung der Rolle des Netzes einen weiteren Schwerpunkt des Teams. Hierbei spielen neben dem betrieblichen Verhalten der Anlagen auch deren regionale Verteilung und Einspeiseverhalten eine wichtige Rolle. Ebenso wird der Einfluss möglicher Marktdesigns beleuchtet.

Leiter der Gruppe Erneuerbare Energien und Netze sind Simon Voswinkel und Aiko Schinke-Nendza, die auch als Ansprechpartner für entsprechende Fragestellungen aus Forschung und Praxis zur Verfügung stehen.

Projekte im Kurzportrait

• Im SINTEG-Schaufensterprojekt „enera“ trägt die Universität Duisburg-Essen unter anderem zur Konzeption und Implementierung eines regionalen Flexibilitätsmarktes bei. Dieser ist im Februar 2019 in Kooperation mit der EPEX Spot in den Live-Betrieb gegangen und soll eine marktbasierte Alternative zur Bewirtschaftung von Netzengpässen in Gebieten mit hoher Einspeisung aus erneuerbarer Energien darstellen.
• Das Forschungsprojekt „ZellNetz2050“ befasst sich mit der sektorübergreifenden Verknüpfung von Energieversorgungssystemen in einem zellularen Ansatz. In diesem Kontext forscht der Lehrstuhl für Energiewirtschaft an ökonomisch tragfähigen Marktdesigns in einem zellular Aufgebauten Energiesystem. Hierbei stehen insbesondere die Integration multi-sektoraler Netzrestriktionen sowie kleinteiliger Flexibilitäten im Fokus.
• Im Forschungsprojekt „Verteilnetze“ werden probabilistische knotenscharfe Einspeiseprognosen für Verteilnetze mit hohem Photovoltaikanteil ermittelt. Darauf aufbauend werden mittels probabilistischer Lastflusssimulation Überlastungswahrscheinlichkeiten einzelner Leitungen bestimmt.
• Im Forschungsprojekt „Agent.Gridplan“ wurden die langfristig zu erwartenden Interdependenzen zwischen flexiblen Marktteilnehmern im Verteilnetz und dem Strommarkt vor dem Hintergrund des Verteilnetzausbaubedarfs analysiert.