Published June 14, 2021 | Version v1
Miscellaneous

Short- and mid-term uncertainties affecting the trade and transmission of electricity with a focus on flow-based market coupling

Description

This dissertation makes important contributions to the field of quantifying the effects of renewable energy on power markets as well as the field of flow-based market coupling. This dissertation i) isolates the effects of electricity generated from renewable energy sources on energy exports, carbon emissions reductions as well as price levels and price uncertainties, ii) develops and uses optimization model-based representations of flow-based market coupling to estimate the effects of the most important parameters within its procedure, iii) provides first analyses regarding the anticipated effect of trade on the grid and on the detailed level of individual critical network elements within flow-based market coupling, iv) tests various statistical and statistical learning approaches for the prediction of power plant output, v) develops a feasible, data-driven and dynamic approach for generation shift keys, vi) measures the effects of minimum trading capacities on overall welfare and congestion management amounts and costs, and vii) provides an open-access model and easy-to-understand guide to flow-based market coupling as a starting point for students, researchers and operative users.

Availability note (English)

Available from: http://dx.doi.org/10.25368/2021.5

Abstract (German)

Die kumulative Dissertationsschrift besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil beleuchtet die Auswirkungen von erhöhten Mengen stromerzeugender erneuerbarer Energien auf den deutschen Strommarkt. In drei Papieren werden die Effekte von erneuerbaren Energien auf die Handelsbilanz, die Emissionsreduktionen und die Preisunsicherheit im Intraday-Markt in Deutschland mit Hilfe von Regressionsanalysen quantifiziert. Der zweite Teil adressiert die Kapazitätsberechnungen für internationalen Stromhandel im Rahmen von Flow-based Market Coupling. Diese Methodik löst sukzessive die bilateralen Handelskapazitäten ab und basiert ihre Kapazitätsbestimmung auf Netzberechnungen und einer Quantifizierung, wie sich Handel auf einzelne kritische Netzwerkelemente auswirkt. Dies ermöglicht im Durchschnitt höhere Handelskapazitäten, was zur Erreichung der deutschen und europäischen Ziele – hohe Versorgungssicherheit, bezahlbare Strompreise, bessere Integration von erneuerbaren Energien und schließlich die Dekarbonisierung der Stromsysteme – einen sehr wichtigen Beitrag leistet. In fünf Papieren werden einerseits statistische Ansätze für wichtige Prognoseparameter im Flow-based Market Coupling entwickelt, insbesondere Generation Shift Keys und die Prognose von konventionellem Kraftwerkseinsatz. Andererseits werden Optimierungsmodelle entwickelt, die den Prozess von Flow-based Market Coupling – Engpassprognose und Marktkopplung – komplett abbilden. Diese Schritte werden durch Engpassmanagement-Berechnungen ergänzt, um aktuelle Fragestellungen zu beantworten, wie z.B. die Wohlfahrtseffekte von Mindesthandelskapazitäten.

Additional details

Identifiers

Publishing Information

Imprint Pagination
100 p.
Journal Volume
21
Series
Schriften des Lehrstuhls f#Latin Small Letter U With Diaeresis#r Energiewirtschaft, TU Dresden. Series of the chair of energy economics, TU Dresden

INIS

Country of Publication
Germany
Country of Input or Organization
Germany
INIS RN
53028464
Subject category
S29: ENERGY PLANNING, POLICY AND ECONOMY;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis, Non-conventional Literature
Descriptors DEI
AIR POLLUTION ABATEMENT; COUPLING; ELECTRIC POWER; GRIDS; MARKET; OPTIMIZATION; POWER PLANTS; POWER TRANSMISSION; PRICES; RENEWABLE ENERGY SOURCES; TRADE
Descriptors DEC
ELECTRODES; ENERGY SOURCES; POLLUTION ABATEMENT; POWER