Einfluss einer veränderlichen Gebotszonenkonfiguration auf die Bewertung von Netzausbaumassnahmen

Im Zuge der Integration erneuerbarer Energien ist der Ausbau des europäischen Übertragungsnetzes unabdingbar. Hierbei werden vorgeschlagene Netzausbaumaßnahmen hinsichtlich ihres Nutzens bewertet und ihre effiziente Umsetzungsreihen-folge bestimmt. Wesentliche Bewertungskriterien für die Netzausbaumaßnahmen sind die Wohlfahrtsgewinne an den Strommärkten, die Reduktion der CO²-Emissionen sowie die eingesparten Kosten beim Management von Netzengpässen. Diese Kriterien hängen aber von der Aufteilung des europäischen Übertragungsnetzes in Gebotszonen ab. Die europäi-schen Regelwerke sehen vor, den Zuschnitt der Gebotszonen regelmäßig zu überprüfen und ggf. anzupassen. Bisher wird bei der Bewertung von Netzausbaumaßnahmen eine unveränderliche Gebotszonenkonfiguration unterstellt. Netzausbau-maßnahmen können aber den geeigneten Zuschnitt der Gebotszonen und damit die Bewertungskriterien beeinflussen. Daher ist das Ziel dieser Arbeit die Untersuchung des Einflusses einer veränderlichen Gebotszonenkonfiguration auf die Bewertung von einzelnen Netzausbaumaßnahmen im Allgemeinen und auf die effiziente Umsetzungsreihenfolge im Speziellen. Dazu wird ein neues methodisches Vorgehen entwickelt, welches den Einfluss von Netzausbaumaßnahmen auf die geeig-nete Gebotszonenkonfiguration bestimmt und die so ermittelte Konfiguration bei der Berechnung der Bewertungskriterien berücksichtigt. Hierzu wird eine Abfolge von Markt- und Netzanalysen vorgeschlagen, die nacheinander eine optimierte Ermittlung von Gebotszonen unter Berücksichtigung der vorgeschlagenen Netzausbaumaßnahme(n), eine Übertragungs-kapazitätsberechnung, eine Berechnung der Kosten beim Dispatch der Erzeugungsanlagen sowie eine Berechnung der Kosten und CO²-Emissionen bei der Engpassbehebung vorsieht. Ergänzend wird ein Knotenpreissystem als theoretisches Benchmark betrachtet. Während die individuellen Analysen dem Stand der Technik entsprechen, weist die entwickelte Methode zur Ermittlung der Gebotszonenkonfiguration algorithmische Innovationen auf. Zudem basieren die Optimierungs-modelle für die Analysen auf einem identischen linearen Optimierungskern, sodass die Ergebnisse der mehrfachen Bewertung vergleichbar werden.
Schließlich wird an exemplarischen, realen Fragestellungen des deutschen Netzentwicklungsplans die wissenschaftliche These der Dissertation belegt, dass bei der Bewertung von Netzausbaumaßnahmen die Rückwirkung dieser auf den Ge-botszonenzuschnitt nicht vernachlässigt werden darf. Eine erste Untersuchung zeigt, dass der Einfluss einer veränderlichen Gebotszonenkonfiguration auf den Nutzen einer Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) signifikant sein kann. Die HGÜ werden unter der Annahme veränderlicher Gebotszonengrenzen gebotszonenüberschreitend und weisen im Vergleich zur bisherigen Praxis höhere Nutzen auf. In einem Knotenpreissystem zeigen sich hingegen geringere Nutzen der HGÜ. Im gewählten Beispiel führt die Berücksichtigung einer veränderlichen Gebotszonenkonfiguration aber nicht zu einer Ände-rung der effizienten Umsetzungsreihenfolge der betrachteten HGÜ.