IDEAS home Printed from https://ideas.repec.org/p/zbw/bayism/66.html
   My bibliography  Save this paper

Ausgangsbedingungen für die Vermarktung von Nachfrageflexibilität: Status-Quo-Analyse und Metastudie. 2. Fassung

Author

Listed:
  • Buhl, Hans Ulrich
  • Fridgen, Gilbert
  • Körner, Marc-Fabian
  • Michaelis, Anne
  • Rägo, Vadim
  • Schöpf, Michael
  • Schott, Paul
  • Sitzmann, Amelie

Abstract

Die vorliegende Arbeit ist Teil des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojektes "Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung (SynErgie)". Als eines der "Kopernikus-Projekte für die Energiewende" hat das Forschungsprojekt SynErgie das Ziel, die energieintensiven Industrien in Deutschland dazu zu befähigen, ihre Stromnachfrage dem zunehmend fluktuierenden Stromangebot anzupassen. In der Vergangenheit waren Stromsysteme in der Regel dahingehend ausgelegt, dass die Erzeugungsseite des Marktes an das zeitliche Verhalten des Verbrauchs angepasst war. Durch den verstärkten Ausbau volatiler erneuerbarer Energien unterliegt die Stromerzeugung jedoch unkontrollierbaren, wetterabhängigen Schwankungen, weshalb eine Flexibilisierung des Gesamtsystems zunehmend an Bedeutung gewinnt. Weil die Erzeugerseite benötigte Flexibilitäten nur in Form einer Reduzierung der Einspeisung anbieten kann, ergibt sich eine sogenannte Flexibilitätslücke. Wie am 14. Dezember 2018 und am 10. Januar 2019 deutlich wurde, bringt diese Flexibilitätslücke das Stromsystem bereits heute an seine Grenzen der Stabilität. Nur durch den Einsatz vieler Ausgleichsmechanismen bzw. Flexibilisierungsoptionen konnte die Versorgungssicherheit an diesen Tagen gerade noch aufrechterhalten werden. Die in SynErgie betrachteten Industrieprozesse stellen dabei eine Teilmenge potenzieller Flexibilisierungsoptionen dar und können zur Lastanpassung an schwankende Erzeugung sowie zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen und Entlastung der Netze beitragen. In einem liberalisierten, wettbewerblichen Strommarkt sind im Hinblick auf die Erschließung der Potenziale der Nachfrageflexibilität die marktlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen von hoher Relevanz. Diese Studie beschreibt daher zunächst die Grundlagen des Strommarktdesigns und des konstituierenden gesetzlichen Rahmens. Auf aktuelle Diskussionen über das grundlegende Preissystem (Einheitspreissystem vs. zonales System vs. nodales System) wird dabei nicht eingegangen. Die Aufarbeitung dieser Diskussionen sowie die spezifische Analyse der Auswirkungen des Preissystems auf Nachfrageflexibilität ist Inhalt der in SynErgie II anstehenden Arbeitspakete des Clusters IV "Markt- und Stromsystem". Die vorliegende Studie arbeitet deshalb vielmehr potenzielle Hemmnisse der Partizipation flexibler Nachfrageprozesse auf und nimmt dabei stets Bezug zur Anwendung auf Industrieprozesse. Die Analyse bildet die Grundlage für die zukünftige Arbeit im Cluster IV und dient der clusterübergreifenden Information über den Status Quo der Marktstrukturen und regulatorischen Rahmenbedingungen. Neben der systematischen Aufarbeitung des marktlichen Rahmens werden die wissenschaftliche Literatur sowie bereits publizierte Studien zum Thema Nachfrageflexibilität (Demand Side Management und Demand Response) in einer Metastudie analysiert und zusammengefasst.

Suggested Citation

  • Buhl, Hans Ulrich & Fridgen, Gilbert & Körner, Marc-Fabian & Michaelis, Anne & Rägo, Vadim & Schöpf, Michael & Schott, Paul & Sitzmann, Amelie, 2019. "Ausgangsbedingungen für die Vermarktung von Nachfrageflexibilität: Status-Quo-Analyse und Metastudie. 2. Fassung," Bayreuth Reports on Information Systems Management 66, University of Bayreuth, Chair of Information Systems Management.
  • Handle: RePEc:zbw:bayism:66
    DOI: 10.15495/EPub_UBT_00004455
    as

    Download full text from publisher

    File URL: https://www.econstor.eu/bitstream/10419/203143/1/1672807395.pdf
    Download Restriction: no

    File URL: https://libkey.io/10.15495/EPub_UBT_00004455?utm_source=ideas
    LibKey link: if access is restricted and if your library uses this service, LibKey will redirect you to where you can use your library subscription to access this item
    ---><---

    References listed on IDEAS

    as
    1. Papaefthymiou, Georgios & Haesen, Edwin & Sach, Thobias, 2018. "Power System Flexibility Tracker: Indicators to track flexibility progress towards high-RES systems," Renewable Energy, Elsevier, vol. 127(C), pages 1026-1035.
    Full references (including those not matched with items on IDEAS)

    Citations

    Citations are extracted by the CitEc Project, subscribe to its RSS feed for this item.
    as


    Cited by:

    1. Julia Schulz & Daniel Leinmüller & Adam Misik & Michael F. Zaeh, 2021. "Renewable On-Site Power Generation for Manufacturing Companies—Technologies, Modeling, and Dimensioning," Sustainability, MDPI, vol. 13(7), pages 1-27, April.
    2. Marijanovic, Zorica & Theile, Philipp & Czock, Berit Hanna, 2022. "Value of short-term heating system flexibility – A case study for residential heat pumps on the German intraday market," Energy, Elsevier, vol. 249(C).
    3. Jana Köberlein & Lukas Bank & Stefan Roth & Ekrem Köse & Timm Kuhlmann & Bastian Prell & Maximilian Stange & Marc Münnich & Dominik Flum & Daniel Moog & Steffen Ihlenfeldt & Alexander Sauer & Matthias, 2022. "Simulation Modeling for Energy-Flexible Manufacturing: Pitfalls and How to Avoid Them," Energies, MDPI, vol. 15(10), pages 1-25, May.

    Most related items

    These are the items that most often cite the same works as this one and are cited by the same works as this one.
    1. Brunner, Christoph & Deac, Gerda & Braun, Sebastian & Zöphel, Christoph, 2020. "The future need for flexibility and the impact of fluctuating renewable power generation," Renewable Energy, Elsevier, vol. 149(C), pages 1314-1324.
    2. Michael Schoepf & Martin Weibelzahl & Lisa Nowka, 2018. "The Impact of Substituting Production Technologies on the Economic Demand Response Potential in Industrial Processes," Energies, MDPI, vol. 11(9), pages 1-13, August.
    3. Rusche, Simon & Weissflog., Jan & Wenninger, Simon & Häckel, Björn, 2023. "How flexible are energy flexibilities? Developing a flexibility score for revenue and risk analysis in industrial demand-side management," Applied Energy, Elsevier, vol. 345(C).
    4. Lechl, Michael & Fürmann, Tim & de Meer, Hermann & Weidlich, Anke, 2023. "A review of models for energy system flexibility requirements and potentials using the new FLEXBLOX taxonomy," Renewable and Sustainable Energy Reviews, Elsevier, vol. 184(C).
    5. Heggarty, Thomas & Bourmaud, Jean-Yves & Girard, Robin & Kariniotakis, Georges, 2020. "Quantifying power system flexibility provision," Applied Energy, Elsevier, vol. 279(C).
    6. Martin Bichler & Hans Ulrich Buhl & Johannes Knörr & Felipe Maldonado & Paul Schott & Stefan Waldherr & Martin Weibelzahl, 2022. "Electricity Markets in a Time of Change: A Call to Arms for Business Research," Schmalenbach Journal of Business Research, Springer, vol. 74(1), pages 77-102, March.
    7. Sevdari, Kristian & Calearo, Lisa & Andersen, Peter Bach & Marinelli, Mattia, 2022. "Ancillary services and electric vehicles: An overview from charging clusters and chargers technology perspectives," Renewable and Sustainable Energy Reviews, Elsevier, vol. 167(C).
    8. Keck, Felix & Lenzen, Manfred, 2021. "Drivers and benefits of shared demand-side battery storage – an Australian case study," Energy Policy, Elsevier, vol. 149(C).
    9. Campos, José & Csontos, Csaba & Munkácsy, Béla, 2023. "Electricity scenarios for Hungary: Possible role of wind and solar resources in the energy transition," Energy, Elsevier, vol. 278(PB).
    10. Laugs, Gideon A.H. & Benders, René M.J. & Moll, Henri C., 2020. "Balancing responsibilities: Effects of growth of variable renewable energy, storage, and undue grid interaction," Energy Policy, Elsevier, vol. 139(C).
    11. Malka, Lorenc & Bidaj, Flamur & Kuriqi, Alban & Jaku, Aldona & Roçi, Rexhina & Gebremedhin, Alemayehu, 2023. "Energy system analysis with a focus on future energy demand projections: The case of Norway," Energy, Elsevier, vol. 272(C).
    12. Paul Schott & Johannes Sedlmeir & Nina Strobel & Thomas Weber & Gilbert Fridgen & Eberhard Abele, 2019. "A Generic Data Model for Describing Flexibility in Power Markets," Energies, MDPI, vol. 12(10), pages 1-29, May.
    13. Prakash, Abhijith & Ashby, Rohan & Bruce, Anna & MacGill, Iain, 2023. "Quantifying reserve capabilities for designing flexible electricity markets: An Australian case study with increasing penetrations of renewables," Energy Policy, Elsevier, vol. 177(C).
    14. Halbrügge, Stephanie & Buhl, Hans Ulrich & Fridgen, Gilbert & Schott, Paul & Weibelzahl, Martin & Weissflog, Jan, 2022. "How Germany achieved a record share of renewables during the COVID-19 pandemic while relying on the European interconnected power network," Energy, Elsevier, vol. 246(C).
    15. Guerra, K. & Haro, P. & Gutiérrez, R.E. & Gómez-Barea, A., 2022. "Facing the high share of variable renewable energy in the power system: Flexibility and stability requirements," Applied Energy, Elsevier, vol. 310(C).
    16. Heffron, Raphael J. & Körner, Marc-Fabian & Schöpf, Michael & Wagner, Jonathan & Weibelzahl, Martin, 2021. "The role of flexibility in the light of the COVID-19 pandemic and beyond: Contributing to a sustainable and resilient energy future in Europe," Renewable and Sustainable Energy Reviews, Elsevier, vol. 140(C).
    17. Henrik Zsiborács & Gábor Pintér & András Vincze & Nóra Hegedűsné Baranyai, 2022. "Wind Power Generation Scheduling Accuracy in Europe: An Overview of ENTSO-E Countries," Sustainability, MDPI, vol. 14(24), pages 1-58, December.
    18. Förster, Robert & Harding, Sebastian & Buhl, Hans Ulrich, 2024. "Unleashing the economic and ecological potential of energy flexibility: Attractiveness of real-time electricity tariffs in energy crises," Energy Policy, Elsevier, vol. 185(C).
    19. Sulman Shahzad & Elżbieta Jasińska, 2024. "Renewable Revolution: A Review of Strategic Flexibility in Future Power Systems," Sustainability, MDPI, vol. 16(13), pages 1-24, June.
    20. Bernath, Christiane & Deac, Gerda & Sensfuß, Frank, 2021. "Impact of sector coupling on the market value of renewable energies – A model-based scenario analysis," Applied Energy, Elsevier, vol. 281(C).

    More about this item

    Keywords

    Nachfrageflexibilität; Vermarktung von Nachfrageflexibilität; Status-Quo-Analyse; Metastudie;
    All these keywords.

    NEP fields

    This paper has been announced in the following NEP Reports:

    Statistics

    Access and download statistics

    Corrections

    All material on this site has been provided by the respective publishers and authors. You can help correct errors and omissions. When requesting a correction, please mention this item's handle: RePEc:zbw:bayism:66. See general information about how to correct material in RePEc.

    If you have authored this item and are not yet registered with RePEc, we encourage you to do it here. This allows to link your profile to this item. It also allows you to accept potential citations to this item that we are uncertain about.

    If CitEc recognized a bibliographic reference but did not link an item in RePEc to it, you can help with this form .

    If you know of missing items citing this one, you can help us creating those links by adding the relevant references in the same way as above, for each refering item. If you are a registered author of this item, you may also want to check the "citations" tab in your RePEc Author Service profile, as there may be some citations waiting for confirmation.

    For technical questions regarding this item, or to correct its authors, title, abstract, bibliographic or download information, contact: ZBW - Leibniz Information Centre for Economics (email available below). General contact details of provider: https://edirc.repec.org/data/rwbayde.html .

    Please note that corrections may take a couple of weeks to filter through the various RePEc services.

    IDEAS is a RePEc service. RePEc uses bibliographic data supplied by the respective publishers.