Marktmodellentwicklung für die dezentrale Wärmebereitstellung in Wärmenetzen

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1 Marktmodellentwicklung für die dezentrale Wärmebereitstellung in Wärmenetzen Andreas Leitner Klaus Lichtenegger, Christine Mair, Mario Höld

2 Inhalt Einleitung Herausforderungen Übergeordnetes Wärmemanagement Marktmodellentwicklung Autonomie-orientiertes Marktmodell Zentrale Optimierung Simulationsszenario Ergebnisse Fazit 2

3 Einleitung Ziele einer dezentrale Wärmebereitstellung in Fernwärmenetzen: Primärenergiebedarf + Emissionen senken Energieeffizienz + Anteil an erneuerbaren Energien erhöhen Realisierung in Wärmenetze durch PROSUMER Producer/ Consumer Thermische Solaranlagen, Abwärme aus Gewerbe und Industriebetrieben, Überschusswärme aus Heizungsanlagen Umsetzungsprojekt BiNe2+: FW Großschönau Integration von vier dezentralen Prosumern 3

4 Herausforderungen Hydraulische Implementation Abgleich von Bedarf und Angebot Vorhersage von Solarerträgen und Heizwärmebedarf durch Wetterprognosen Speichermanagement Kostenverrechnung Finden eines Optimums hinsichtlich einer ökonomisch-ökologischen Wärmebereitstellung 4

5 Herausforderungen Hydraulische Implementation Abgleich von Bedarf und Angebot Vorhersage von Solarerträgen und Heizwärmebedarf durch Wetterprognosen Speichermanagement Kostenverrechnung Finden eines Optimums hinsichtlich einer ökonomisch-ökologischen Wärmebereitstellung ÜBERGEORDNETES WÄRMEMANAGEMENT 5

6 Übergeordnetes Wärmemanagement Verschiedene Zugänge autoritär vs autonom 6

7 Marktmodellentwicklung Simulationsansätze Autonomie-orientiertes Marktmodell freier Wärmemarkt Globale Optimierung Simpel wärmegeführt lokal ohne Interaktionen Optimierung an Hand von Expertenregeln lokale Optimierung und zentral verwaltete Transaktionen Vergleich Optimierungsmethoden bzw. der Simulationsansätze Kosten und Rechenaufwand 7

8 Marktmodellentwicklung Simulationsansätze Autonomie-orientiertes Marktmodell freier Wärmemarkt Globale Optimierung Simpel wärmegeführt lokal ohne Interaktionen Optimierung an Hand von Expertenregeln lokale Optimierung und zentral verwaltete Transaktionen Vergleich Optimierungsmethoden bzw. der Simulationsansätze Kosten und Rechenaufwand 8

9 Marktmodellentwicklung Anforderungen an die Simulationsmodelle Versorgungssicherheit Minimierung der kumulierten Wärmegestehungskosten der einzelnen Prosumer Minimierung der Wärmeverluste Minimierung der Emissionen: Bevorzugung von emissionsarmen Wärmequellen Vermeidung von Teillastbetrieb 9

10 Marktmodellentwicklung Prosumerarchitektur 10

11 Autonomie-orientiertes Marktmodell 11

12 Zentrale Optimierung 12

13 Simulationsszenario 13

14 Ergebnisse Vergleich von Mittel*- und Maximalwerten* für unterschiedliche Optimierungsansätze und bei unterschiedlicher Anzahl an Optimierungsschritten (50, 250, 1250, 6250) * 220 Simulationswiederholungen 14

15 Fazit Marktmodell Einkünfte steigen mit zunehmender Anzahl an Optimierungsschritten Alle Mittelwerte über Simple Methode Globale Optimierung hohe Standardabweichung Anzahl an Optimierungsschritten zu gering Allgemein Maximal erzielbare Einkünfte bei Marktmodell und zentraler Optimierung deutlich über Experten-Methode Verbesserungsbedarf der Optimierungsstrategien Marktmodell + zentrale Optimierung 15

16 Marktmodellentwicklung für die dezentrale Wärmebereitstellung in Wärmenetzen Andreas Leitner Phone: Klaus Lichtenegger, Christine Mair, Mario Höld