Einknotenmodell
Um aus der Analyse von Energiesystemmodellen Strategien zur Verringerung der CO2-Emissionen ableiten zu können, müssen diese Modelle das Energiesystem und alle seine Untersysteme detailliert beschreiben.
Eine Möglichkeit, ein Energiesystem aufzubauen, besteht darin, eine bestimmte Region als große Einheit zu bewerten und alle ihre Komponenten und Subsysteme zu einem virtuellen Punkt (Knoten) in ihr zusammenzufassen. Dieser Knoten steht repräsentativ für die gesamte Region. Ein solches Energiesystemmodell wird als Einknotenmodell bezeichnet.
In diesen Modellen haben alle Energiequellen, Energieumwandler und Energiesenken einer Region theoretisch keinen Abstand zueinander. Im Vergleich zu einem Mehrknotenmodell, das einzelne Komponenten eines Systems räumlich untersuchen kann, kann ein Einknotenmodell die Energieübertragung innerhalb eines Systems nicht beschreiben. Daher werden Transmissionskosten und andere verwandte Parameter nicht berücksichtigt.
Ein Vorteil einer weniger komplexen Darstellung eines Energiesystems ist die reduzierte Rechenzeit, die zum Lösen von Problemen bei der Modellierung, Optimierung und Simulation benötigt wird. Daher erlauben es Einknotenmodelle, eine größere Anzahl von Subsystemen und Technologiekomponenten detaillierter zu analysieren als Mehrknotenmodelle.
Ein Ziel von METIS ist die Entwicklung eines Einknotenmodells zur Energiesystemoptimierung für Deutschland, das alle Energiesektoren einschließt und über eine offene Schnittstelle mit anderen Sektormodellen gekoppelt werden kann.
Grafik 1: Im Einknotenmodell berücksichtigte Prozesse.
Das Energiesystemmodell wird mit Hilfe des open-source Frameworks FINE implementiert [1].
