Beitrag im European Journal of Operational Research erschienen

22.03.2017

Der Lehrstuhl von Frau Prof. Werners entwickelt neuartige Konzepte und mathematische Modelle, um optimale Entscheidungen für komplexe und mit Unsicherheit behaftete Planungsprobleme zu bestimmen. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeit liegt auf dem Einsatz quantitativer Methoden in der Energiewirtschaft.

Die Planung des Anlageneinsatzes von technisch anspruchsvollen Kraftwerken in Kombination mit einem erfolgreichen Handel am deutschen Strommarkt mit verschiedenen Produkten ist äußerst anspruchsvoll aufgrund stochastischer Einflüsse. Für die optimierte Einsatzplanung einer existierenden Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage wurde im Rahmen der Forschungsarbeit ein innovatives mathematisches Optimierungsmodell entwickelt, das die mit Unsicherheit behafteten zukünftigen Strompreise antizipiert. Dafür werden zukünftigen Marktszenarien über geeignete Prognosemodelle in Kombination mit szenarioreduzierenden Verfahren zur Generierung von Szenariobäumen eingesetzt und in der mehrstufigen Optimierung angemessen berücksichtigt. Die Eignung dieser neuartigen Ansätze für reale Planungsprobleme wurde anhand einer realistischen Fallstudie getestet und bestätigt. Hier wurde für ein bestehendes Kraftwerk die Vorteilhaftigkeit des kombinierten Handels am Day-ahead spot Markt und am Markt für Minutenreserve am deutschen Strommarkt aufgezeigt.
Forschungsergebnisse können in der Praxis für einen optimalen Anlageneinsatz in Kombination mit einer Marktpartizipation genutzt werden und wurden nun auch in einem Beitrag in einer der renommiertesten wissenschaftlichen Zeitschriften, dem European Journal of Operational Research, platziert:

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  • Nadine Kumbartzky, Matthias Schacht, Katrin Schulz, Brigitte Werners (2017): Optimal operation of a CHP plant participating in the German electricity balancing and day-ahead spot market, in: European Journal of Operational Research (2017), http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2017.02.006.


In dem Beitrag wird ein umfangreiches Konzept zur effizienten Einsatzplanung von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen am deutschen Strommarkt präsentiert. Unter Berücksichtigung der gegebenen Fristen für den Handel am Day-Ahead Spot Markt und am Markt für Minutenreserve wird der Anlageneinsatz von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen in Kombination mit einem Fernwärmespeicher geplant. Dafür wird ein anspruchsvolles mehrstufiges gemischt-ganzzahliges Optimierungsmodell entwickelt, das mithilfe von Szenariobäumen die zukünftigen mit Unsicherheit