Optimierung in der Energiewirtschaft

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1 9. Fachtagung Optimierung in der Energiewirtschaft Diskutieren Sie mit Experten aus der Energiewirtschaft und energiewirtschaftlichen Forschungsinstituten über: Modelle zur Bewertung und Entwicklung des zukünftigen Kraftwerksportfolios sowie dessen Nutzung Modelle zur Integration erneuerbarer Energien und zum Netzausbau Algorithmen und Optimierungsmodelle zur Analyse von Bedarf, Zusammensetzung und Einsatz von Strom- und Wärmespeichern Mathematische Optimierungsverfahren für reale Gasnetze Ausnutzung der Netzkapazität und Bewertung von Netzausbaumaßnahmen Methoden und verbesserte Ansätze für Kurzfristprognosen und zur Erhöhung der Prognosequalität Bildquelle: ProCom GmbH, Aachen Termin und Ort: 22. und 23. November 2011 Nürtingen Unter fachlicher Leitung von: Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart

2 Dienstag, 22. November 2011 ab 09:15 Registrierung 10:30 Begrüßung, Eröffnung und Vorsitz Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart 10:40 Eröffnungsvortrag Optimierung der Stromerzeugung Aktuelle Trends und zukünftige Herausforderungen Entwicklung der Forward und Spot-Energiemärkte seit der Liberalisierung Veränderte Anforderungen an die Kraftwerks- Portfolios durch flexible Nutzung Ausblick auf die Optimierung in den Kurzfrist- Märkten Cross-Commodity und Cross-Region-Optimierung Dr. Egbert Laege, Chief Commercial Officer Asset Optimization, Dr. Stefan Bockamp, Stephan Sprenger, E.ON Energy Trading SE, Düsseldorf ENTWICKLUNG DES KRAFTWERKSPARKS VERFAHREN ZUR INVESTITIONSPLANUNG Moderation: Dr.-Ing. Andreas Schuler, Leiter Risiko Service, Vattenfall Europe AG, Berlin 11:15 Analyse der langfristigen Entwicklung des deutschen Kraftwerkparks Methode zur strategischen Planung von Kraftwerks investitionen bis 2030 mithilfe der Energie- und Stoffflussmodellfamilie PERSEUS Modellkopplung zur integrierten Betrachtung von Europa und den dezentralen Strukturen in Deutschland Einfluss der integrierten Betrachtung auf mögliche Entwicklungspfade bis 2030 Heidi Heinrichs, Anke Eßer-Frey, Dr. Patrick Jochem, Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produk tion (IIP), Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe 11:45 Langfristige Investitionsplanung in gekoppelten Märkten Kriterien für Investitionsentscheidungen unabhängiger Stromerzeuger Investitionsmodell Überprüfung der Wirtschaftlichkeit von Neubauten und Bestandsanlagen Dr. Nicole Gröwe-Kuska, Senior Analystin, Felix Färber, Vattenfall Europe AG, Berlin 12:15 Modellierung von Unsicherheiten und Transportrestriktionen am Beispiel der CCS-Technologie Stochastische Optimierung Investitionsplanung unter Unsicherheit Strommarktmodellierung Entwicklung des Strommarkts Dipl.-Kfm. Stephan Spiecker, Dipl.-Kfm. Volker Eickholt, Prof. Dr. Christoph Weber, Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Universität Duisburg-Essen, Essen PROGNOSE, EINSATZPLANUNG UND PORTFOLIO- OPTIMIERUNG Moderation: Dr. Kai Hufendiek, Leiter Strategie und Geschäfts entwicklung, EnBW Vertrieb GmbH, Karlsruhe 14:00 Kurzfristprognosen für vertikale Netzlast und Verlustenergiebedarf Mathematische und strukturelle Darstellung des Prognosesystems Verfügbarmachung und Analyse betriebsmittelscharfer Daten aus sog. Netz-Schnappschüssen Berücksichtigung charakteristischer bzw. Identifikation hauptverursachender Betriebsmittel Erreichte Prognosegüten auf Basis betriebsmittelscharfer Daten im Vergleich Dipl.-Ing. Sebastian Bothor, Abt. Elektrizitäts- und Gasmarktanalysen (EGA), Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart 14:30 EEG-Einspeiseprognosen für die EEG-Bewirtschaftung Prinzip der EEG-Vermarktung Vorgehen zur Erhöhung der Prognosequalität Erstellung von Meta-Einspeiseprognosen für Windund Photovoltaik Konzepte für Einspeiseprognosen für Rest-EEG Dr. Christian Schulz, Fachreferent regenerative Erzeugung und Prognosen, TenneT TSO GmbH, Bayreuth 15:00 Optimierte Einsatzplanung von Pumpspeicheranlagen Erstellung von Fahrplänen unter Berücksichtigung von Seebewirtschaftungskriterien Herausforderungen an die Optimierungsmodelle, das Datenmanagement und die Ergebnisverarbeitung Nachgelagerte und aufbauende Prozess-Schritte wie Langfristvermarktung und Optionswerte der Anlagen Dr. Florian Kämpfer, Analyst Energiewirtschaft und Modelle u. Fachspezialist Optimierung, BKW FMB Energie AG, Bern, Dorothea Kirfel, ProCom GmbH, Aachen, Jürg Eschmann, Dr. Othmar Schuler, BKW FMB Energie AG, Bern 15:30 Hybride Ansätze zur Preismodellierung im Kontext von Portfoliomanagement und Kraftwerksbewertung Kombination von Fundamentalmodell und Zeitreihen modell Auswirkung des wachsenden Anteils erneuerbarer Energien auf die Strompreischarakteristik Vorteilhaftigkeit des Ansatzes bei der Kraftwerksbewertung Bewertung von Flexibilität Dipl.-Kfm. Oliver Woll, Prof. Dr. Christoph Weber, Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Universität Duisburg- Essen, Essen 16:00 Kaffeepause 12:45 Mittagspause

3 Mittwoch, 23. November 2011 OPTIMIERUNG VON GASNETZEN Moderation: Prof. Dr. Christoph Weber, Lehrstuhl für Energie wirtschaft, Universität Duisburg-Essen, Essen 16:30 Forschungskooperation Netzoptimierung Mathe matische Verfahren für reale Gasnetze Optimierung zur Nominierungs- und Buchungsvalidierung Randwertoptimierung Topologieoptimierung Modelle, Methoden und Rechenergebnisse Prof. Alexander Martin, Lehrstuhl für Wirtschaftsmathematik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen 17:00 Szenariogenerierung zur Modellierung der stochastischen Ausspeiselasten eines Gasnetzes Datenanalyse der Ausspeisungen Schätzung der Wahrscheinlichkeitsverteilungen Randomisierte Quasi-Monte Carlo Methodik Szenarioreduktion Prof. Dr. Werner Römisch, Institut für Mathematik, Humboldt-Universität Berlin 17:30 Optimale Schaltentscheidungen für Gasnetzwerke Steuerung stationärer Gasnetze Modellierung als gemischt ganzzahliges lineares Programm Approximation der Gasdynamik Berechnung diskreter Entscheidungen Dipl.-Inform. Björn Geißler, Prof. Dr. Alexander Martin, Dipl.-Inform. Antonio Morsi, Lehrstuhl für Wirtschafts mathematik, Universität Erlangen- Nürnberg, Erlangen 18:00 Ende des ersten Veranstaltungstages ab 18:30 Zum Ausklang des ersten Veranstaltungstages lädt Sie das VDI Wissensforum zu einem Get-Together in das Schachthofbräu in Nürtingen ein. Nutzen Sie die entspannte Atmosphäre, um Ihr Netzwerk zu erweitern und mit anderen Teilnehmern und Referenten vertiefende Gespräche zu führen. 08:30 Eröffnungsvortrag Zukünftige Beanspruchungen des konventionellen Kraftwerkparks aufgrund starker intermittierender Windkraft und Photovoltaik Einspeisung Methodik der Kraftwerkseinsatzplanung Modellannahmen für Kraftwerke und intermittierende Einspeisung Verschiedene Szenarienrechnungen und Auswertung Konsequenzen für die zukünftige elektrische Energieversorgung in Deutschland Dipl.-Ing. Christian Ziems, Prof. Dr.-Ing. Harald Weber, Institut für Elektrische Energietechnik, Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgung, Universität Rostock INTEGRATION ERNEUERBARER ENERGIEN UND NETZAUSBAU Moderation: Prof. Dr.-Ing. Harald Weber, Institut für Elektrische Energietechnik, Universität Rostock 09:10 Szenarienanalyse des Übertragungsnetzausbaus zur Integration erneuerbarer Energien in Deutschland Einfluss des Netzausbaus auf die Kosten zur Deckung der Elektrizitätsnachfrage bis zum Jahr 2030 Einfluss auf den Betrieb des Elektrizitätssystems Modellierung von nationalen Netzengpässen im deutschen Elektrizitätssystem in zonaler Auflösung Gekoppelte Anwendung von zwei fundamentalen Elektrizitätsmarktmodellen Dipl.-Ing. Rüdiger Barth, Abteilungsleiter Elektrizitätsund Gasmarktanalysen (EGA), Dipl.-Wirt.-Ing. Jürgen Apfelbeck, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart 09:40 Ökonomische Bewertung mittelfristiger Kraftwerks- und Stromspeicheroptionen zur verbesserten Integration erneuerbarer Energien Beschreibung des Modellansatzes Agentenbasierte Simulation in Verbindung mit Optimierung Mittelfristige Rahmenbedingungen der Elektrizitäts wirtschaft Modellergebnisse und Bewertung der Optionen Dipl.-Phys. Fabio Genoese, Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe, Dr. Massimo Genoese, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Prof. Dr. Martin Wietschel, Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe 10:10 Marktseitige und technische Maßnahmen zur gesamtwirtschaftlichen Optimierung der Last deckung im liberalisierten Strommarkt Lastdeckung durch Lastfolgebetrieb und Handelsfahrpläne Einfluss von handelsbasierten Fahrplänen und Bilanz ausgleichsmodellen auf die Netzstabilität Verrampung der Handelsfahrpläne im Kraftwerk als Annäherung an den Lastfolgebetrieb Annäherung an den Lastfolgebetrieb durch Viertelstundenprodukte und Anreize bei der Abrechnung Dipl.-Ing. Pavel Zolotarev, Dipl.-Ing. Dominik Schlipf, Institut für Feuerungs- und Kraftwerktechnik (IFK), Universität Stuttgart 10:40 Kaffeepause

4 DEZENTRALE ENERGIEKONZEPTE Moderation: Prof. Dr. rer. pol. Wolf Fichtner, Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe 11:15 Integration der Speicherfähigkeit von Fernwärmenetzen in die Einsatzoptimierung Untersuchung der Speichervorgänge in Fernwärme netzen mit Hilfe eines thermohydraulischen Simulationsprogrammes Bestimmung eines vereinfachten Funktionsansatz der Netzspeicherleistung durch lineare Regression Einbindung in die Einsatzoptimierung Demonstration an einem 5 MW Fernwärmenetz Dipl.-Math. Sebastian Groß, Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann, Institut für Energietechnik, TU Dresden 11:45 Das ökonomische Potential von Wärmespeichern bei Heizkraftwerken im heutigen Strommarkt Einfluss der Speicherdimensionierung auf die Wirtschaftlichkeit Ökonomische Optimierung vs. Reduktion der CO 2- Emissionen ein Widerspruch? Parameterstudie bzgl. sämtlicher technologischer und ökonomischer Randbedingungen Methodik: gemischt-ganzzahlige lineare Optimierung Dipl.-Ing. Andreas Christidis, Prof. Dr.-Ing. George Tsatsaronis, Institut für Energietechnik, TU Berlin 12:15 Dimensionierung von Mini-KWK-Anlagen zur Teilnahme am liberalisierten Strommarkt Entwurfsoptimierung von BHKW-Modulen mit Spitzenlastkessel und Wärmespeicher Vergleich strompreisgeführter und wärmegeführter Mini-KWK-Anlagen Bereitstellung von Minutenreserve Wirtschaftliches Potential elektrischer Zusatzheizungen Dipl.-Ing. Sebastian Spieker, Prof. Dr.-Ing. George Tsatsaronis, Institut für Energietechnik, TU Berlin 12:45 Mittagspause SPEICHERUNG ELEKTRISCHER ENERGIE Moderation: Dr. rer. pol. Max Scheidt, Managing Director, ProCom GmbH, Aachen 13:45 Speicherdimensionierung für elektrische Energie versorgungssysteme mit hohem Anteil fluktuierender Einspeisungen Analyse realer Netzstrukturen in Bezug auf fluktuierende Einspeisung Entwurf generischer Modelle für Energiespeicher Algorithmen zur Dimensionierung von Energiespeichern Untersuchung verschiedener Optimierungsansätze anhand einer realen Projektstudie Dipl.-Ing. Steffen Nicolai, Dipl.-Math. Sabine Ritter, Dr.-Ing. Peter Bretschneider, Fraunhofer Anwendungszentrum Systemtechnik Ilmenau 14:15 Bewertung von Druckluftspeicherkraftwerken unter Unsicherheit basierend auf einem Realoptionsansatz Modellierung der Spotpreise für Strom Aufbau eines rekombinierenden Baumes mittels der Spotpreissimulationen Optimierung des Speicherkraftwerkeinsatzes mittels stochastisch dynamischer Programmierung Berücksichtigung des Realoptionswertes, um den Einsatz des Speichers zu verzögern Dogan Keles, Dr. Massimo Genoese, Prof. Dr. rer. pol. Wolf Fichtner, Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP), Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe 14:45 Bedeutung der Stromspeicher bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien in Deutschland Betrachtung Speicher: Pump-, Druckluft- und mobile Batteriespeicher Modellierung in einem stochastischen Optimierungsmodell Bedarf und Zusammensetzung der Stromspeicher zur Integration erneuerbarer Energie bei 80% EE und 100% EE Dipl.-Wirtsch.-Ing. Niklas Hartmann, Abteilung System analyse und Erneuerbare Energien (SEE), Rüdiger Barth, Abteilung Elektrizitäts- und Gasmarktanalysen (EGA), Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energie anwendung (IER), Universität Stuttgart 15:15 Optimierung des Kraftwerks- und Speicherausbaus mit einem iterativen und hybriden Modell Die drei Teilmodelle Kraftwerksausbau, Speicherausbau und Systemzuverlässigkeit Konvergenz des iterativen Verfahrens Vorstellung beispielhafter Szenarien für Deutschland bis 2050 Dipl.-Ing. Maximilian Kühne, Dipl.-Ing. Philipp Kuhn, Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE), Institut für Energietechnik, Technische Universität München 15:45 Schlusswort Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart 16:00 Ende der Veranstaltung

5 9. Fachtagung Optimierung in der Energiewirtschaft Programmausschuss Prof. Dr. rer. pol. Wolf Fichtner, Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Universität Karlsruhe Dr.-Ing. Kai Hufendiek, EnBW Vertrieb GmbH, Karlsruhe Dr. Egbert Laege, E.ON Energy Trading AG, Düsseldorf Dipl.-Ing. Nikolas Oelkrug, Steag GmbH, Essen Prof. Dr. Werner Römisch, Institut für Mathematik, Humboldt- Universität zu Berlin Dr. rer. pol. Max Scheidt, ProCom GmbH, Aachen Dr.-Ing. Andreas Schuler, Vattenfall Europe AG, Berlin Prof. Dr.-Ing. Prof. e. h. Dr. h.c. George Tsatsaronis, Institut für Energietechnik, Technische Universität Berlin Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart (Tagungsleiter) Prof. Dr. Christoph Weber, Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Universität Duisburg-Essen, Essen Prof. Dr.-Ing. Harald Weber, Institut für Elektrische Energietechnik, Universität Rostock Veranstaltungshinweise Fachlicher Träger VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt Die VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt (VDI-GEU) betreut in ihren Fachbereichen und zahlreichen Arbeitsgremien Ingenieure und Naturwissenschaftler in deren Funktion z.b. als Umweltgutachter, Energietechniker oder Fachkraft für Arbeitssicherheit. Medienpartner Fachausstellung / Sponsoring Sie möchten Kontakt zu den hochkarätigen Teilnehmern dieser Veranstaltung aufnehmen und Ihre Produkte und Dienstleistungen einem Fachpublikum ihres Marktes ohne Streuverluste präsentieren? Dann sollten Sie als Aussteller oder Sponsor an dieser Fachtagung teilnehmen. Bei Interesse kontaktieren Sie bitte: Stella Amend Telefon: amend@vdi.de VDI-Konferenz KWK in Wohn- und Gewerbeobjekten 08. und 09. November 2011 in Frankfurt (06KO031011) VDI-Konferenz GuD-Kraftwerke im dynamischen Netzbetrieb 29. und 30. November 2011 in Köln (06KO039011) 2. VDI-Kongress Smart Grids 2011 Auf dem Weg in ein neues, intelligentes Energiesystem 29. und 30. November 2011 in Düsseldorf (02KO603011)

6 9. Fachtagung Optimierung in der Energiewirtschaft Mit mathematischen Optimierungsverfahren den Herausforderungen des Energiemarkts begegnen VDI Wissensforum GmbH, Postfach , Düsseldorf www VDI Wissensforum GmbH Kundenzentrum Postfach Düsseldorf Telefon: Telefax: Internet: Ich nehme an der Fachtagung 9. Fachtagung Optimierung in der Energiewirtschaft am 22. und 23. November 2011 in Nürtingen teil. (06TA012011) Nachname Vorname Abteilung Ich interessiere mich für Ausstellungs- und Sponsoringmöglichkeiten. Bitte Preiskategorie wählen Preisstufe Preis p./p. zzgl. MwSt. Teilnahmegebühr 1 EUR 890,- persönliche VDI-Mitglieder 2 EUR 790,- Mitgliedsnummer (Für die Preisstufe 2 ist die Angabe der VDI-Mitgliedsnummer erforderlich.) Sonderkonditionen für hochschulangehörige VDI-Mitglieder auf Anfrage. Titel Anmeldungen müssen schriftlich erfolgen. Anmeldebestätigung und Rechnung werden zugesandt. Gebühr bitte erst nach Rechnungseingang unter Angabe der Rechnungsnummer überweisen. Die Anfahrtsbeschreibung finden Sie unter Veranstaltungsort K3N Neue Stadthalle Nürtingen, Heiligkreuzstr. 4, Nürtingen Tagungsbüro Zimmerreservierung Preisgünstige Zimmerkontingente für die Tagungsteilnehmer reservieren Sie bitte bis vier Wochen vor Veranstaltungsbeginn in den folgenden Hotels unter dem Stichwort VDI. Hotel Pflum Steinengrabenstr. 6, Nürtingen, Tel , Fax , info@hotel-pflum.de Best Western Hotel am Schlossberg Europastr. 13, Nürtingen, Tel , Fax , info@hotel-am-schlossberg.de Weitere Hotels in der Nähe des Veranstaltungsortes finden Sie auch über unseren kostenlosen Service von HRS, Tätigkeitsbereich Funktion Firma/Institut Straße/Postfach PLZ, Ort, Land Telefon Telefax Abweichende Rechnungsanschrift Teilnehmer mit Rechnungsanschrift außerhalb von Deutschland, Österreich und der Schweiz zahlen bitte mit Kreditkarte. Visa Mastercard American Express Karteninhaber Kartennummer Datum gültig bis (MM/JJ) Leistungen: Im Leistungsumfang sind die Tagungsunterlagen (2157), Pausengetränke, Mittagessen sowie die Abendveranstaltung enthalten. Die Tagungsunterlagen werden den Teilnehmern am Veranstaltungsort ausgehändigt. Exklusiv-Angebot: Als Teilnehmer dieser Veranstaltung bieten wir Ihnen eine 3-monatige, kostenfreie VDI-Probemitgliedschaft an. (Dieses Angebot gilt ausschließlich bei Neuaufnahme) Geschäftsbedingungen: Mit der Anmeldung werden die Geschäftsbedingungen der VDI Wissensforum GmbH verbindlich anerkannt. Abmeldungen müssen schriftlich erfolgen. Bei Abmeldungen bis 14 Tage vor Veranstaltungsbeginn erheben wir eine Bearbeitungsgebühr von 50, zzgl. MwSt. Nach dieser Frist ist die volle Teilnahmegebühr gemäß Rechnung zu zahlen. Maßgebend ist der Posteingangsstempel. In diesem Fall senden wir die Veranstaltungsunterlagen auf Wunsch zu. Es ist möglich, nach Absprache einen Ersatzteilnehmer zu benennen. Einzelne Teile der Veranstaltung können nicht gebucht werden. Muss eine Veranstaltung aus unvorhersehbaren Gründen abgesagt werden, erfolgt sofortige Benachrichtigung. In diesem Fall besteht nur die Verpflichtung zur Rückerstattung der bereits gezahlten Teilnahmegebühr. In Ausnahmefällen behalten wir uns den Wechsel von Referenten und/oder Änderungen im Programmablauf vor. In jedem Fall beschränkt sich die Haftung der VDI Wissensforum GmbH ausschließlich auf die Teilnahmegebühr. Datenschutz: Die VDI Wissensforum GmbH erhebt und verarbeitet Ihre Adressdaten für eigene Werbezwecke und ermöglicht namhaften Unternehmen und Institutionen, Ihnen im Rahmen der werblichen Ansprache Informationen und Angebote zukommen zu lassen. Bei der technischen Durchführung der Datenverarbeitung bedienen wir uns teilweise externer Dienstleister. Wenn Sie zukünftig keine Informationen und Angebote mehr erhalten möchten, können Sie bei uns der Verwendung Ihrer Daten durch uns oder Dritte für Werbezwecke jederzeit wider sprechen. Nutzen Sie dazu die Adresse: wissensforum@vdi.de oder eine andere oben angegebene Kontaktmöglichkeit. Mietwagen-Buchung: Nutzen Sie das Kooperationsangebot des VDI Wissensforums. Unterschrift X