Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutralität 2045. Ariadne-Report. Zusammenfassung

2021 , Luderer, Gunnar , Günther, Claudia , Sörgel, Dominika , Kost, Christoph , Benke, Falk , Auer, Cornelia , Koller, Florian , Herbst, Andrea , Reder, Klara , Böttger, Diana , Ueckerdt, Falko , Pfluger, Benjamin , Wrede, Daniel , Strefler, Jessica , Merfort, Anne , Rauner, Sebastian , Siala, Kais , Schlichenmaier, Simon

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"SuperGrid" - Das europäisch-nordafrikanische HGÜ-Overlay-Netz der Zukunft

2013 , Bohn, Sven , Boie, Inga , Kost, Christoph , Agsten, Michael , Westermann, Dirk

Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (EE) wie Sonne, Wind und Wasser ist ein weltweit wachsender Zukunftsmarkt. Sie dient dem Klimaschutz und kann dem Schwinden fossiler Ressourcen entgegenwirken. Dem gegenüber stellt die zunehmende Einspeisung EE jedoch hohe Anforderungen an den Transport und die Verteilung des Stromes durch die Volatilität der EE. Einspeisung, Transport und Verteilung des Stromes gewinnen somit immer mehr an Bedeutung und erfordern einen Ausbau der Stromnetze. Darüber hinaus kommt künftig den Regionen mit einer hohen Verfügbarkeit an EE eine große Rolle zu. Im Rahmen verschiedener Projekte wird evaluiert inwiefern erzeugter Strom aus EE aus z. B. den Regionen Nordafrikas (NA) in die Wirtschaftszentren Süd- und Mitteleuropas transportiert werden kann. In der vorliegenden Veröffentlichung werden die Ergebnisse einer Studie zur Entwicklung des nordafrikanisch-europäischen Stromaustauschs dargestellt. Dabei werden mögliche Entwicklungen für die Stromerzeugung in NA und dem -export nach Europa ermittelt, gegenwärtige Gegebenheiten der Übertragungsnetze analysiert und die Notwendigkeit, Struktur und Art eines überlagernden Netzes bewertet. Angesichts der großen zu übertragenden Leistungen und zu überwindenden Distanzen, sowie anderer technischer Rahmenbedingungen, kommt nach heutigem Stand der Technik lediglich eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) in Betracht. Auf Grund der erzielten Ergebnisse zum Elektrizitätstransport wird das dafür benötigte HGÜ-Netz vorgestellt und die Ausprägung der Stromerzeugung und Netzinfrastruktur in NA detailliert.

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Middle East and North Africa Region assessment of the local manufacturing potential for concentrated solar power (CSP) projects

2011 , Gazzo, A. , Gousseland, P. , Verdier, J. , Kost, C. , Morin, G. , Engelken, M. , Schrof, J. , Nitz, P. , Selt, J. , Platzer, W. , Ragwitz, Mario , Boie, I. , Hauptstock, D. , Eichhammer, W.

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Gesamtsystemtransformation und Emissionspfade zur Klimaneutralität

2021 , Luderer, Gunnar , Günther, Claudia , Sörgel, Dominika , Kost, Christoph , Blesl, Markus , Haun, Matthias , Kattelmann, Felix , Pietzcker, Robert , Rottoli, Marianna , Schreyer, Felix , Sehn, Vera , Sievers, Luisa

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Ausbaustrategien für erneuerbare Energien in Nordafrika

2013 , Boie, Inga , Kost, Christoph , Pudlik, Martin , Ragwitz, Mario , Schlegl, Thomas , Sensfuß, Frank , Mende, Florian

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Opportunities and challenges of high renewable energy deployment and electricity exchange for North Africa and Europe - scenarios for power sector and transmission infrastructure in 2030 and 2050

2016 , Boie, Inga , Kost, Christoph , Bohn, Sven , Agsten, Michael , Bretschneider, Peter , Snigovyi, Oleksandr , Pudlik, Martin , Ragwitz, Mario , Schlegl, Thomas , Westermann, Dirk

Climate change and limited availability of fossil fuel reserves stress both the importance of deploying renewable energy sources (RES) for electricity generation and the need for a stronger integration of regional electricity markets. This analysis focuses on North African (NA) countries, which possess vast resources of renewable energy but whose electricity supply is still largely dependent on fossil fuels. An analysis of cost-optimized deployment scenarios for RES is conducted in five NA countries in 2030 and 2050. Three electricity models are combined to derive results covering trans-regional to sub-national level, including a detailed analysis of grid capacities and future transmission challenges. Further, opportunities for integration of European and NA electricity markets are evaluated. Results confirm that, by 2050, high RES shares - close to 100% - are possible in NA. Wind energy is the dominant technology. Concentrated Solar Power (CSP) plants also play an important role with rising RES shares due to the possibility to store thermal energy. Electricity exports to Europe gain particular importance in the period after 2030. Substantial transmission grid reinforcements on AC-level and the construction of a high voltage DC overlay grid are prerequisites for the forecasted scenarios.

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Fruitful symbiosis: Why an export bundled with wind energy is the most feasible option for North African concentrated solar power

2011 , Kost, Christoph , Pfluger, Benjamin , Eichhammer, Wolfgang , Ragwitz, Mario

The idea of generating electricity in North Africa using concentrating solar thermal power (CSP) has been around for some time now but has recently gained momentum through the Mediterranean Solar Plan (MSP) and the formation of the Desertec Industrial Initiative. This paper argues that while the large-scale deployment of CSP in North Africa does not seem economically attractive for either European or African institutions or countries on their own at present, combining domestic use and electricity exports could be profitable for both parties. A detailed economic portfolio covering both solar and wind power plants can achieve competitive price levels, which would accelerate the diffusion of solar technology in North Africa. This portfolio could be financed partially by exporting electricity from solar thermal plants in North Africa via HVDC interconnections to European consumers. Sharing the costs in this way makes it possible to generate solar electricity for the domesti c market at a reasonable cost. Some of the electricity produced from the solar power plants and wind parks in North Africa is sold on European energy markets in the form of a long-term contracted solar-wind portfolio, which would qualify for support from the financial incentive schemes of the European Member States (e.g. feed-in tariffs). This transfer of green electricity could help to meet the targets for energy from renewable energy sources (RES) in the EU Member States as the new EU Directive of 2009 opened the European electricity market to imports from third states.

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