Modelling of Energy Systems with High Integration of Renewable Energy Sources
Author
Vestarchi, Maria -Eftychia
Term
4. Term
Publication year
2015
Submitted on
2015-06-02
Abstract
This thesis examines how to model energy systems with high shares of renewables by analyzing the Nordic and German power systems in 2030 using the Balmorel model. Two core scenarios with added renewable capacity, stronger interconnectors, and electric vehicles are run with and without the model’s unit commitment (UC) to capture plant inflexibilities and provide a more realistic operational representation. The study assesses impacts on the generation mix, total system costs, electricity prices, and overall system operation. The results indicate that applying UC leads to more fossil, biomass, and wind generation, higher total costs (partly due to additional start-up costs but mainly due to increased fuel and CO2 expenses), higher electricity prices with pronounced peaks, and less wind curtailment. The author concludes that, given uncertainty about future market design and the use of current UC data, simulations without UC provide a better representation of today’s system operation.
Denne afhandling undersøger, hvordan energisystemer med høj integration af vedvarende energi kan modelleres, ved at analysere de nordiske og tyske elsystemer i 2030 med energimodellen Balmorel. To centrale scenarier med ekstra VE-kapacitet, forstærkede elforbindelser og elbiler gennemføres både med og uden modellens unit commitment (UC) for at indfange kraftværkernes driftsbegrænsninger og give en mere realistisk beskrivelse af driften. Projektet vurderer, hvordan disse valg påvirker elproduktionens sammensætning, de samlede systemomkostninger, elpriserne og systemets drift. Resultaterne viser, at anvendelse af UC medfører mere produktion fra fossile brændsler, biomasse og vind, højere samlede omkostninger (delvist på grund af ekstra startomkostninger, men primært på grund af højere brændsels- og CO2-udgifter), højere elpriser med markante prispeaks samt mindre nedskæring (curtailment) af vind. Forfatteren konkluderer, at simuleringer uden UC bedre afspejler den nuværende drift af energisystemerne, da der er usikkerhed om det fremtidige markedsdesign, og fordi beregningerne anvender nutidige UC-data.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]