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Flexibilitätsoptionen im industriellen Umfeld an verschiedenen Energiehandelsmarktplätzen im Smart Grid

von Scheven, Alexander :
Flexibilitätsoptionen im industriellen Umfeld an verschiedenen Energiehandelsmarktplätzen im Smart Grid.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2015)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Flexibilitätsoptionen im industriellen Umfeld an verschiedenen Energiehandelsmarktplätzen im Smart Grid
Language: German
Abstract:

Die Energieversorgung in Deutschland befindet sich in einem Umstrukturierungsprozess. Die Liberalisierung, der Ausbau der Erneuerbaren Energien, der Ausstieg aus der Atomenergie und die damit verbundenen Herausforderungen sind die drei wesentlichen Aspekte, die an dieser Stelle zu nennen sind. Die vorliegende Arbeit soll zu diesem Umstrukturierungsprozess einen Beitrag leisten. Im Fokus dieser Arbeit steht die kurzfristige Nachfrageflexibilisierung im industriellen Umfeld und deren Vermarktung an Energiehandelsplätzen. Es werden relevante Märkte bezüglich ihrer Eigenschaften wie handelbaren Produkte, Vertragsbeziehungen, Fristen und Angebotserstellung illustriert. Für die Vermarktung kurzfristiger Flexibilitäten seitens der Nachfrage bietet u.a. der Spotmarkt aufgrund des kleinen Zeitfensters zwischen Handelsangebot und der physikalischen Handelserfüllung Potenzial für kurzfristige Optimierungsmaßnahmen. Im industriellen Bereich existieren zu den bereits heute in der Praxis genutzten Flexibilitäten Potenziale, um den Grad der Nachfrageflexibilisierung weiter zu steigern. National wird Nachfrageflexibilisierung aktuell zur Spitzenlastbegrenzung und für den Regelenergiemarkt eingesetzt. In Zukunft muss der Aktionsraum der Nachfrageflexibilisierung erweitert werden. Ein Industrieunternehmen, welches über die Börse seinen Strom bezieht und regelmäßig Prognosen über Sonne und Wind von Dienstleistern erhält, kann durch die Vermarktung von Flexibilitäten im eigenen Produktionsprozess profitieren. Industrielle Nachfrageflexibilisierung kann nur sehr individuell realisiert werden. Für den optimalen Einsatz kurzfristiger Nachfrageflexibilisierung muss das Industrieunternehmen seine Handelsstrategie an den Tagesverlauf bzw. Wochentag und Jahreszeit anpassen. Die Einspeisung von Erneuerbaren Energien wirkt sich bereits heute auf die Marktpreise aus. Dieser Einfluss wird in Zukunft weiter zunehmen. Die Strombezugskosten eines Industrieunternehmens können durch Umsetzung der Strukturierten Beschaffung im Vergleich zu einem Vollversorgungsvertrag deutlich reduziert werden. Ergänzend können weitere Einsparungen durch die Nutzung von Flexibilitäten erzielt werden. Die Entwicklung des Renewable Energy For Industry (REFI)-Modells stellt die Verbindung zwischen dem Angebot von Regenerativen Energien, der Nutzung von Flexibilitäten innerhalb eines realen Produktionsprozesses und deren Vermarktung am Spotmarkt dar. Es können sowohl aus energetischer – Erhöhung des Anteils Regenerativer Energien im bezogenen Strommix – als auch aus monetärer Perspektive – Reduktion der Strombezugskosten – Effizienzsteigerungen erzielt werden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The German energy supply system is challenged by a fundamental restructuring process. Liberaliza-tion, the development of renewable energies, the phase-out of nuclear power and the associated challenges are the three essential aspects that should be mentioned at this point. The present work aims to contribute to this restructuring process. The focus of this work is the short-term demand flexibility in an industrial environment and its commercialisation on energy markets. Relevant markets are illustrated in terms of their characteristics such as tradable products, contractual relationships, deadlines and quoting. For marketing short-term demand flexibilities the spot market provides due to the small time frame between the trade and the physical delivery potential for optimised short-term trading regarding demand flexibilities. Although the industrial sector already uses flexibilities, the remaining potential for increasing the level of demand flexibility is enormous. Flexibility on the demand side is currently used only for peak shaving and for the balancing energy market. In the future, the latitude of demand flexibility needs to be extended. An industrial company, which purchases its electricity on the energy exchange and receives forecasts of solar and wind power from service providers regularly can benefit by commercialising flexibilities of the own production process. Industrial demand flexibility can be realized only in an individual way. For the optimum use of short-term demand flexibility the industrial company's trading strategy on the energy markets must be adapted to the course of the day, the week and season. The supply of renewable energy is already having a significant impact on market prices. This influence will increase further in the future. The electricity costs of an industrial company can be significantly reduced by implementing structured procurement in comparison to a full supply contract. In addition, further savings through the use of flexibilities can be achieved. The development of the Renewable Energy For Industry (REFI)-model provides the connection between the supply of renewable energy, the use of flexibilities within a real production process and their commercialising on spot markets. Both from an energetic – Increase the share of renewable energies in the purchased energy mix – as well as from monetary perspective – Reduction of electricity costs – efficiency gains can be achieved.English
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Electrical Power Systems
Date Deposited: 07 Sep 2015 07:49
Last Modified: 07 Sep 2015 07:49
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-39135
Referees: Hartkopf, Prof. Dr. Thomas and Hanson, Prof. Dr. Jutta
Refereed: 8 July 2015
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/3913
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