Das Smart Market-Konzept als marktbasiertes Element im deutschen Engpassmanagement - Egerer, Jonas; Grimm, Veronika; Hilpert, Johannes; Holzhammer, Uwe; Hümmer, Benedikt; Lang, Lukas; Mast, Tanja; Nysten, Jana; Pfefferer, Ulrike (Energiewirtschaftliche Tagesfragen : et ; Zeitschrift für Energiewirtschaft, Recht, Technik und Umwelt, 2022)
Das kostenbasierte Engpassmanagement in Deutschland hat ein Ablaufdatum, da die Strombinnenmarkt-VO eine marktbasierte Beschaffung für alle EU-Staaten vorsieht. Das Smart Market Konzept könnte als marktbasiertes Element kurzfristig die EU-Vorgaben erfüllen und zu einem kosteneffizienten Engpassmanagement beitragen. Es bindet verstärkt Flexibilitätsoptionen in die Engpassbewirtschaftung ein, verbessert die Integration erneuerbarer Erzeugung und liefert regional differenzierte Investitionsanreize. Im Rahmen des Projekts „EOM-Plus“ werden der Smart Market-Ansatz und die Auswirkungen einer deutschlandweiten Umsetzung analysiert.

European Case Studies for Impact of Market-driven Flexibility Management in Distribution Systems - Corinaldesi, Carlo; Fleischhacker, Andreas; Lang, Lukas; Radl, Johannes; Schwabeneder, Daniel; Lettner, Georg (2019 IEEE International Conference on Communications, Control, and Computing Technologies for Smart Grids (SmartGridComm), 2019)
The amount of distributed generation and consumption is growing worldwide and consequently also the need to increase the hosting capacity of distribution systems. To achieve this, possible measures include building new lines, enhancing the grid infrastructure, and providing higher efficiency of the existing grid. Several projects propose to include the control of power generation and Demand-Side-Management, like solar photovoltaic power curtailment and managing flexible demand, as a measure to increase the hosting capacity of the grid. The use of automated demand response through Information and Communications Technologies seems to be a promising solution, which can be rapidly implemented cost-effectively in distribution systems. Automated Demand Response includes a set of activities aimed to reduce or shift electricity use to improve the grid operation. Generators and consumers may be encouraged by the right incentives to activate their flexibilities and consequently increase the hosting capacity of the electricity distribution systems. For this reason, smart grid technologies are expected to play an essential role in the development of future power systems. In this paper, we present the results of different European case studies, which investigated the impact of market-driven automated flexibility management in smart grids. The findings indicate that automated Demand Response can contribute to distribution system stability and increase the renewable energy share, but also requires high computational power and complex coordination architectures.<br
Keywords: Automated Demand Response; Distributed Systems; Solar energy; Flexibility Management; Information and Communications Technologies; Renewable Energy Share; Smart grid; Hosting capacity; Energy Community; Demand-Side-Management

Kohleausstieg 2030 unter neuen Vorzeichen - Egerer, Jonas; Grimm, Veronika; Lang, Lukas; Pfefferer, Ulrike (Wirtschaftsdienst, 2022)
The Russian attack on Ukraine and the German energy industry’s dependence on Russian gas are currently leading to a very tight supply situation, which could worsen in the coming winter. In the medium term, too, the import price for natural gas is likely to be significantly above historical levels as Europe becomes independent of Russian gas. These developments call for a reassessment of German energy policy, including for the energy transition in the power sector.
CRIS-Team Scopus Importer:2022-09-30

Mittelfristige Mobilisierung deutscher Erzeugungskapazität im europäischen Kontext - Lang, Lukas; Egerer, Jonas; Grimm, Veronika; Pfefferer, Ulrike; Sölch, Christian (13. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU Wien (IEWT 2023), 2023)
Der mittelfristig gestiegene Gaspreis und die mögliche Knappheit an Ressourcen zwingt Deutschland seine energiepolitischen Entscheidungen zu überdenken, um die Folgen der Energiekrise abzuschwächen. Bei einer Knappheit und damit hohen Marktpreisen v.a. für Gas werden Investitionsanreize in diese „Brückentechnologie“ reduziert und emissionsintensive Kohleverstromung in Europa rückt zurück in den Fokus. Zu den in Deutschland diskutierten Handlungsoptionen, welche die verfügbare Erzeugungskapazität anpassen sollen, zählen (a) ein ambitionierterer Ausbau der Erneuerbaren Erzeugungsanlagen, (b) eine Verwendung von bereits existierenden Kohlekraftwerken, die gemäß dem Kohleausstiegspfad 2038 bereits stillgelegt werden sollten und (c) eine Laufzeitverlängerung der drei verbleibenden Kernkraftwerke über den Frühling 2023 hinaus. Es wird zusätzlich über die Möglichkeit (d) eines eigentlich anvisierten vollständigen Kohleausstiegs im Jahr 2030 diskutiert. Die vorliegende Forschung analysiert mit einem Strommarktmodell, welches marktgetriebene Kapazitätsentscheidungen endogen bestimmt, wie sich diese Handlungsoptionen im Jahr 2027 und 2030, d.h. in der mittleren Frist, auf Deutschland und seine Nachbarländer auswirken. Die Ergebnisse zeigen, dass die mögliche Realisierung der Handlungsoptionen nicht nur Deutschland selbst, sondern auch die Nachbarländer beeinflusst. Die mittelfristig stärkste Wirkung auf Strompreise, Emissionen und Investitionsanreize hat der ambitionierte Ausbau der Erneuerbaren in Deutschland. Eine Laufzeitverlängerung von Atomkraftwerken beeinflusst ebenso Emissionen und Preisentwicklung, jedoch zeigen sich bereits 2030 andere negative Folgen wie eine Verdrängung von erneuerbarer Erzeugung zusätzlich zum steigenden Sicherheitsrisiko. Ein Kohleausstieg 2030 hat nur geringe negative Folgen für das europäische Stromsystem. Strompreise und Auslagerung von Emissionen würden nur minimal ansteigen, während Emissionen verursacht durch Stromerzeugung insgesamt sinken würden. Dadurch bleibt ein solcher Kohleausstieg 2030 realisierbar. Gaskraftwerke könnten sich mittelfristig dennoch als „Brückentechnologie“ darstellen, bis sie auf die Verwendung von grünem Wasserstoff umgerüstet werden. Dazu sind allerdings klare europaweite politische Entscheidungen zu treffen, da Gaskraftwerke in der Zwischenzeit durch die Unsicherheiten auf dem Strommarkt nicht ausreichend Deckungsbeiträge erwirtschaften könnten. Alle energiepolitischen Entscheidungen müssen in Europa koordiniert erfolgen, um die Ziele Nachhaltigkeit, Versorgungssicherheit und Preissenkung erfolgreich zu erreichen.<br
Keywords: Kraftwerke; Investitionen; Rückbau; Atomkraft; Kohleausstieg; Europa

Mobilisierung von Erzeugungskapazitäten auf dem deutschen Strommarkt - Egerer, Jonas; Grimm, Veronika; Lang, Lukas; Pfefferer, Ulrike; Sölch, Christian (Wirtschaftsdienst, 2022)
Die Energiekrise zwingt Deutschland und die EU-Staaten energiepolitische Entscheidungen neu zu bewerten und gegebenenfalls anzupassen. Zunächst rückt die Notwendigkeit, die erneuerbaren Energien schnell und ambitioniert auszubauen noch stärker in den Fokus. Zudem gibt es einerseits Überlegungen, Kohlekraftwerke aus der Reserve oder der Betriebsbereitschaft zu reaktivieren. Andererseits werden Entscheidungen hinterfragt, Kohle- und Kernkraftwerke in den kommenden Jahren stillzulegen. Diese Kurzstudie analysiert die Auswirkungen dieser Handlungsoptionen in verschiedenen Szenarien für die Jahre 2024 und 2027, um die kurzfristigen Herausforderungen sowie die mittelfristigen Perspektiven zu beleuchte

Smart Market-based congestion management design for European electricity markets - Lang, Lukas; Egerer, Jonas; Grimm, Veronika; Pfefferer, Ulrike (The Future of Global Energy Systems, 2022)

Smart Markets als marktbasiertes Element zum Engpassmanagement - Lang, Lukas; Egerer, Jonas; Grimm, Veronika; Pfefferer, Ulrike (17. Symposium Energieinnovation, 2022)
Das Smart Market Konzept stellt eine innovative Möglichkeit dar, Engpassmanagement marktbasiert zu beschaffen. Dazu werden regional und zeitlich befristete Märkte an strategisch wichtigen Übergabepunkten vom Übertragungsnetz ins Verteilnetz geöffnet, die eine Leistungsanpassung zur Reduktion von Engpässen zum Ziel haben. Dazu ist es nötig aus einer Engpassprognose sinnvolle Einschaltsignale und Kostenobergrenzen zu definieren. Durch die Einbindung dezentraler Flexibilitäten kann erneuerbarer Strom stärker integriert werden und ein effizienter Netzausbau erfolgen. Das vorgestellte Konzept wird innerhalb eines mehrstufigen Strommarktmodells mit endogenen Investitionsentscheidungen in Erzeugungs- sowie Übertragungskapazität gelöst, wobei Smart Markets eine neue Stufe vor dem regulatorischen Engpassmanagement einnehmen. Anhand eines Beispielmodells für die deutsche Preiszone können die Vorteile der Einbindung von Smart Markets quantifiziert werden. So kann eine marktbasierte Beschaffung von Engpassmanagement erfolgen, die Abregelung von erneuerbaren Erzeugungsanlagen reduziert werden, sowie der Netzausbau effizienter gestaltet werden.<br
Keywords: Engpassmanagement; marktbasiert; Smart Market; Investitionen; Flexibilitäten; dezentral

The meaning of flow-based market coupling on redispatch measures in Austria - Lang, Lukas; Dallinger, Bettina; Lettner, Georg (Energy Policy, 2020)
Energy market modelling lacks an approach that tackles the implications of flow-based market coupling on congestion management in European electricity markets. Especially in the context of high shares of renewable energy, the topic of network congestion is becoming even more important. Usually, redispatch measures as a main part of congestion management are calculated on the basis of a simple load flow model incorporating net transfer capacities on the day-ahead market. In this paper, we suggest a modelling approach that incorporates the attributes of flow-based market coupling in the calculation of congestion management. An advanced load flow model is therefore already used to reflect the allocation process on the spot market. Retaining this result, necessary congestion management can be calculated on the basis of a more detailed network model representing the control areas’ exact transmission lines. Also, we conduct a comparison between the net transfer capacity- and the flow-based market coupling approach representing different levels of grid-granularities to show the importance of the grid model used for allocation on the European market for electricity. The results suggest, that necessary congestion management in the system is heavily dependent on the grid granularity, both in the sign and magnitude.<br
Keywords: Congestion management; Flow-based market coupling; Redispatch; Zonal pricing; Network topology