Speicher- und Netzausbaubedarf in einem europäischen Elektrizitätsversorgungssystem mit 100% EE- Versorgung (German)

Die mit der Energiewende verbundene Transformation des europäischen Elektrizitätsversorgungssystems hin zu vollständiger Durchdringung mit erneuerbaren Energiequellen (EE) wirft die Frage auf, wie fluktuierende EE im System verteilt werden müssen, um von höheren Erzeugungspotenziale volkswirtschaftlich zu profitieren. Zusammen mit Speichern und Netzen ergibt sich ein Optimierungsproblem. Dazu wurde das Tool GENESYS entwickelt, das aktuell Elektrizitätsversorgungssysteme mit 100 % EE-Anteil mittels eines genetischen Algorithmus und Zeitreihensimulationen volkswirtschaftlich kostenoptimal ermitteln kann. Mit GENESYS wurde zudem eine exemplarische Optimierung vorgenommen, bei der sich in Europa, Nord-Afrika und dem Nahen Osten insgesamt ein Speicherzubaubedarf von 325 TWh Kapazität und ein HGÜ-"Overlay-Grid" mit einer kumulierten Übertragungsleistung von 1140 GW* 1000 km ergeben haben. Bei Realisierung eines solchen 100 %-EE-Systems würden Kosten von 11,9 Eurocent bezogen auf eine verbrauchte Kilowattstunde erwartet.

The transformation of the European electricity supply system to complete supply with renewable energy sources (RES), which is associated with the German "Energiewende", brings up the question how intermitting RES have to be allocated throughout Europe in order to profit economically from higher generation potentials. An optimization problem arises from a system which also contains storage and grids, which can be approached with a genetic algorithm. The tool GENESYS was developed for this task. It is currently able to optimize a 100 % RE-Electricity-Supply-System with a genetic algorithm and time-step simulations in order to get minimal overall economic costs. In addition, an exemplary optimization was conducted, which resulted in a storage-need of 325 TWh in total and the installation of an HVDC-"overlay-grid" with a cumulated power of 1140 GW* 1000 km. If such a system was realized, costs of 11.9 Eurocent per consumed Kilowatt-hour would occur.