Projekt Steinke

Probabilistische Strompreisprognose mehrerer Märkte

Im Rahmen der Energiewende wird die Stromerzeugung schrittweise auf erneuerbare Energien umgestellt. Aufgrund ihres energetischen Potentials haben die Solar- und Windenergie hierbei den größten Beitrag. Im Gegensatz zur klassischen Stromerzeugung auf Basis fossiler Energieträger ist die Form der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien jedoch dargebotsabhängig, d.h. nur bei entsprechenden Wettervoraussetzungen ist eine Produktion möglich. Für das Gelingen der Energiewende ist es daher fundamental wichtig, dass das restliche Energiesystem flexibel auf diese Variationen reagieren kann. Zur ökonomischen Koordination der verschiedenen flexiblen Erzeugung- und Verbrauchseinheiten spielen Marktpreise auf verschiedenen Strommärkten die zentrale Rolle. Um allen Akteuren der Energiewirtschaft – unabhängig von ihrer Größe – eine bessere Vermarktung ihrer Flexibilitäten zur ermöglichen, hat das Pioneer Fund BOOSTER-Projekt zum Ziel, eine verlässliche Prognose dieser Marktpreise inklusive einer Einschätzung der Prognoseunsicherheit zu entwickeln.

Projekt Kick-Off 2018. Personen (v.l.n.r.): Prof. Dr. Florian Steinke (Projektleiter), M.Sc. Tim Janke (Projektteam), M.Sc. Robert Heitzmann (Innovationsmanager der TU Darmstadt, Pioneer Fund).
Projekt Kick-Off 2018. Personen (v.l.n.r.): Prof. Dr. Florian Steinke (Projektleiter), M.Sc. Tim Janke (Projektteam), M.Sc. Robert Heitzmann (Innovationsmanager der TU Darmstadt, Pioneer Fund).

Energiemarkt

Verschiedene Stromerzeugungsarten weisen verschiedene Charakteristiken auf, wie beispielsweise die benötigen Vorlaufzeiten und die Planbarkeit der Erzeugung. Um eine stabile Stromversorgung zu garantieren, muss zu jedem Zeitpunkt die Systemsicherheit, also das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch, gewährleistet werden. Im Laufe der Jahre haben sich verschiedene Märkte für zu produzierende/verbrauchende Energie (kWh) und Reserveleistung (kW) etabliert (vgl. Abbildung unten). Dies sind u.a. die Stundenauktion der EPEX-Spot für den Folgetag (Auktion von elektrischer Energie in Stundenblöcken) oder der Markt für Minutenreserve (Bereitstellung von Leistung zum Ausgleich von Frequenzabweichungen innerhalb einer Viertelstunde). Der Handel auf diesen Märkten sorgt somit für eine effiziente Koordination der verschiedenen Marktteilnehmer.

Wirtschaftliche Bedeutung

Die Betreiber von Anlagen zur Flexibilitätserbringung (z.B. Gaskraftwerke, Stromheizungen mit thermischem Speicher oder virtuelle Kraftwerke) müssen zu jedem Zeitpunkt entscheiden, auf welchem der Märkte sie welche Mengen zu welchem Preis und für welche Zeitspanne anbieten. Diese Entscheidung ist zentral für die Maximierung ihres betriebswirtschaftlichen Gewinns. Neben dem betriebswirtschaftlichen Interesse der einzelnen Marktteilnehmer ist auch der gesamtvolkswirtschaftlich optimale Betrieb des komplexen Energieversorgungssystems von allgemeinem Interesse. Um diesen zu ermöglichen bedarf es einem großen Maß an Effizienz der verschiedenen Märkte und der Transparenz der von ihnen ausgehenden Preissignale.