Lehrinhalte
Das Modul behandelt Fragen der Gestaltung von sektorgekoppelten Energiesystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung.Dabei werden auch netzbezogene Bereiche und deren Zusammenspiel mit regionaler Erzeugung und Nachfrage untersucht.Nach einer allgemeinen Einführung in das Gebiet der Energiesystemmodelle werden verschiedene Besonderheiten von integrierten Energiesystemmodellen und deren Anwendungen vorgestellt und diskutiert.In diesem Zusammenhang wird im Laufe des Semesters ein kleines Energiesystemmodell von Grund auf erstellt und im Laufe der Zeit kontinuierlich um weitere Funktionalitäten und neue Konzepte erweitert.Als Hauptmethode wird die numerische Modellierung verwendet. Der Kurs vermittelt die Open-Source-Programmiersprache Julia und die Nutzung von offenen Datenplattformen.
- Einführung: Grundlagen der Energiewirtschaft, Energietransformation und Motivation für quantitative Methoden
- Operation Research: Rekapitulation von Optimierung und linearen Problemen, grafische Lösung, Simplex und Standardform, Dualität und duales Simplex
- Sektorkopplung und die Interdependenzen zwischen verschiedenen Teilsektoren des Energiesystems (z.B. Strom, Wärme, Verkehr, Industrie)
- Flexibilitätsoptionen und ihre Bedeutung für die künftige Gestaltung des Energiesystems
- Langfristige Analysen für die Entwicklung des Energiesystems in den verschiedenen Sektoren
- Kapazitätsausbau: Screening-Kurven, Overnight-Kosten und Annuität, Greenfield-Modell des Kapazitätsausbaus
- Einführung in die Programmiersprache Julia
