Code exposed: Überprüfung von fünf Open-Source-Frameworks zur Modellierung erneuerbarer Energiesysteme (Candas et al. 2022)
Soner Candas, Christoph Muschner, Stefanie Buchholz, Rasmus Bramstoft, Jonas van Ouwerkerk, Karlo Hainsch, Konstantin Löffler, Stephan Günther, Sarah Berendes, Stefanie Nguyen und Aparna Justin
Die Modellierung von Energiesystemen ist eine häufig verwendete Methode, um politische Empfehlungen und Einblicke in Transformationspfade von Energiesystemen zu erhalten. Die geringe Open-Source-Verfügbarkeit der Frameworks führt in der Praxis jedoch häufig zu einer geringen Interpretierbarkeit und Transparenz der Systemkonfigurationen der Energiemodellierung. Bei der Konfiguration eines Energiemodells geht es darum, wie seine Systemkomponenten wie Kraftwerke, Speicher und Netze funktionieren und anhand welcher Parameter diese definiert werden.
Um die Auswirkungen verschiedener Modellkonfigurationen und Arbeitsprinzipien auf die Modellausgabe zu verstehen, ist ein gründlicher Vergleich zwischen verschiedenen Modellierungsframeworks erforderlich. Diese Arbeit besteht dabei aus einem Vergleich von fünf Open-Source-Energiesystemmodellierungs-Frameworks (OS-ESMFs) oemof, GENeSYS-MOD, Balmorel, urbs und GENESYS-2 auf mathematischer Ebene und beleuchtet ausgewählte methodische Unterschiede in der Modellierung erneuerbarer Energiesysteme.
Der Vergleich zeigt die Vielfalt in der Komplexität ausgewählter Systemkomponenten und hilft, die besten Anwendungsfälle und Anwendungsskalen für jedes Framework zu definieren. Die Auswirkungen der modellierten Merkmale auf die Ergebnisse wurden durch die Implementierung von zwei harmonisierten Szenarien demonstriert, die das deutsche Stromsystem unter Verwendung jedes Rahmenwerks abbildeten. Während für beide Szenarien ähnliche Modellergebnisse erzielt wurden, gab es einige Unterschiede, insbesondere im Modell der langfristigen Expansionsplanung. Einige dieser Unterschiede konnten auf die identifizierten Modellierungsunterschiede zurückgeführt werden.