Ausgestaltung des Lastflussbasierten Kapazitätsmodells im zukünftigen europäischen Strombinnenmarkt

Dem internationalen Stromhandel kommt bei der Dekarbonisierung des europäischen Energieversorgungsystems eine wichtige Bedeutung zu, da er eine europaweit effiziente Verteilung volatiler Einspeisungen aus Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien (EE) ermöglicht. Daher strebt die EU eine immer stärkere Integrationder nationalen Strommärkte unter Berücksichtigung der begrenzten Übertragungskapazitäten an. Zur Kopplung einzelner europäischer Marktgebiete wird neben dem bisher praktizierten Kapazitätsmodell Net-Transfer-Capacities (NTC) seit 2015 sukzessive das Flow-Based Market Coupling (FBMC) eingeführt. Dieses ermöglicht eine effizientere Ausnutzung der physikalischen Übertragungs-kapazitäten, da es die Lastflussverhältnisse im europäischen Übertragungsnetz besser abbildet. Beim FBMC sind eine Reihe von Fragen zur Ausgestaltung ungeklärt. Hierzu zählen u.a., ob eine Erweiterung auf weitere Marktgebiete sinnvoll ist, wie Nicht-FBMCGebotszonen in das FBMC-Kapazitätsmodell zu integrieren sind (sogenanntes Hybrid Market Coupling), wie die Flexibilität leistungsfl usssteuernder Betriebsmittel wie Phasenschiebertransformatoren innerhalb des FBMC-Kapazitätsmodells zu berücksichtigen ist und welche Mindestkapazitäten für Importe und Exporte vorgehalten werden sollen. Die langfristige Ausgestaltung der Marktkopplung im europäischen Strombinnenmarkt stellt das Forschungs-vorhaben der Arbeit dar.

In dieser Forschungsarbeit wird ein Modell zur Systemanalyse entwickelt, um die Berechnung und Nutzung der Übertra-gungskapazitäten abzubilden. Dieses besteht aus den Modulen Kapazitätsberechnung, Gebotserstellung der Handelsteilnehmer, Bestimmung der Preise, Importe und Exporte sowie Nutzung der verfügbaren Übertragungskapazitäten, sowie schließlich dem Management der verbliebenen Engpässe. Das Modell zur Systemanalyse weist als Besonderheiten auf, dass die Marktkopplung nicht innerhalb eines Fundamentalmodells, welches Gebotserstellung und Preisermittlung integriert betrachtet, sondern in Anlehnung an die realen Prozesse in der Preisbestimmung modelliert ist und dass es die Flexibilität lastflusssteuernder Betriebsmittel in der Kapazitätsermittlung abzubilden vermag.

Im Rahmen einer Parameterstudie wird die zukünftige Ausgestaltung des FBMCModells in einem Szenario für das Jahr 2035 anhand der Kriterien Erzeugungskosten, CO2-Emissionen und Abregelung von EE-Anlagen in Folge von Strom-handel und Engpassmanagement bewertet. Insbesondere die Wahl der Mindestkapazitäten stellt sich dabei als sehr sensitiv auf die Bewertungskriterien heraus. Ein neuartiges Konzept des Hybrid Market Couplings, bekannt unter dem Namen Advanced Hybrid Market Coupling, erweist sich hinsichtlich der gewählten Bewertungskriterien, insbesondere bei geringen Mindestkapazitäten, als vorteilhaft. Eine Erweiterung des FBMC-Kapazitätsmodells auf weitere Mitgliedsstaaten am Rande des europäischen Kontinents sowie die Berücksichtigung von Phasenschiebetransformatoren im FBMC-Kapazitätsmodell erscheint dagegen nicht sinnvoll.