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Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
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PublicationDigitalisation of energy flexibility(European Union, 2022)
;Antretter, Michelle ;Singh, Mahendra ;Boer, Jordy de ;Rolser, Ole ;Hernandez Diaz, Diego ;Fitzschen, Franziska ;Garcerán, Andrés ;Reina, Ricardo ;Stemmer, Stefanie ;Steinbach, JanPopovski, EftimIn 2019, the European Commission announced its European Green Deal, a set of policy initiatives to curb CO2 emissions across the economy by 2050, and in summer 2021 the Commission presented the Fit for 55 package, which set an intermediate target to reduce emissions by 55% from 1990 levels by 2030. Additionally, Fit for 55 would, among other initiatives, increase the target share of renewables in the overall energy mix from 32% to 40% by 2030. Currently, 20% of all energy in the European Union comes from renewable sources; achieving the Fit for 55 goal would mean a doubling of renewable energy sources in the next nine years. For the energy sector, achieving this target will entail shifting from conventional to renewable energy sources at an increased pace. Most renewable energy sources, such as wind and solar, are fluctuating and non-dispatchable; that is, they cannot be controlled by grid operators or market needs but instead are weather-dependent. This fluctuation in supply can create mismatches between generation and demand that requires additional flexibility to equilibrate the power system. This report, researched and written by the Energy Transition Expertise Centre (EnTEC) under the auspices of the European Union looks at topics related to energy transition and focuses on potential solutions for enabling a renewables-based power system that are primarily at least strongly digital. It mainly examines digitally enabled flexibility solutions that leverage existing infrastructure, and does not include purpose-built non-digital flexibility solutions such as utility-scale batteries and gas power plants. EnTEC will support the transformation of the EU energy system by monitoring and analysing trends in technologies and innovations and their impacts on the ongoing energy transition. It will provide the European Commission with recommendations for policy responses and triggering the debate regarding societal changes required to achieve the European Green Deal targets. -
PublicationBewertung der systemischen Auswirkungen der C/sells-Anwendungsfälle(Fraunhofer ISI, 2021)
;Sarfarazi, Seyedfarzad ;Nienhaus, Kristina ;Bruckmeier, Andreas ;Springmann, Elisabeth ;Köppl, Simon ;Guthoff, Felix ;Qussous, Ramiz ;Ritter, David ;Flachsbarth, FranziskaHeinemann, Christoph -
PublicationDie Digitalisierung aus Innovationsperspektive(Fraunhofer ISI, 2021)
;Feidenheimer, AlexanderDie Corona-Krise hat der Digitalisierung einen Schub verliehen - vorhandene Pläne mussten schneller als gedacht umgesetzt, Testphasen abgekürzt oder übersprungen werden und dort, wo es keine Pläne gab, galt es zu improvisieren. -
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PublicationC/sells - das Energiesystem der Zukunft im Solarbogen Süddeutschlands( 2021)
;Reuter, Albrecht ;Langniß, Ole ;Haller, Birgit ;Spengler, Nicolas ;Dreher, Alexander ;et al. ;Hoppe, Jens ;Wesche, JuliusMarten, Frank -
PublicationEvaluation rechtlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen in C/sells(Öko-Institut, 2021)
;Bauknecht, Dierk -
PublicationEffiziente Ausgestaltung der Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung. Abschlussbericht(UBA, 2020)
;Tersteegen, Bernd ;Greinacher, DominikGünther, ReinaldStrom aus erneuerbaren Energien ist nach heutigem Kenntnisstand der wichtigste und voraussichtlich am stärksten eingesetzte CO2-freie Energieträger in einem weitgehend dekarbonisierten Energiesystem. Sektorkopplung - die Nutzung von Strom in bislang hauptsächlich durch fossile Energieträger dominierten Bereichen - ist der Schlüssel, um Strom aus erneuerbaren Energien auch in die Sektoren Industrie, Wärme und Verkehr zu integrieren. Dieses Vorhaben untersucht, wie diese Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung im Hinblick auf den energiewirtschaftlichen Ordnungs- und Rechtsrahmen effizient ausgestaltet werden kann. Sektorkopplungstechniken sind gegenüber fossil-basierten Konkurrenztechniken heute benachteiligt, da auf Grund von staatlich induzierten Preisbestandteilen, wie Entgelte, Abgaben, Umlagen und Steuern der Wettbewerb zwischen erneuerbaren und fossilen Energieträgern verzerrt ist. Der ökologische und - auf Grund der Schadenskosten durch Klimaschäden - auch der ökonomische Nutzen von Sektorkopplungstechniken kommt nicht zur Geltung. Im Rahmen des Vorhabens werden verschiedene Reformmöglichkeiten für die Erhebung von staatlich veranlassten Preisbestandteile untersucht und in ihrer Wirkung auf die Wirtschaftlichkeit von Sektorkopplungstechniken bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Reform der heutigen Rahmenbedingungen und die Einführung einer CO2-Bepreisung bei einer Höhe von ca. 80 Euro/Tonne das Problem von Verzerrungen erheblich abbauen kann. Bei diesem Preis wird ein ausreichendes Finanzierungsvolumen in 2030 generiert, um die EEG-Umlage und die Stromsteuer zu ersetzen und Verzerrungen aus deren Fälligkeit deutlich zu reduzieren. Neben den wirtschaftlichen Effekten auf die Sektorkopplungstechniken werden auch die Verteilungswirkungen auf Sektorebene untersucht. Bei einer fehlenden oder nicht ausreichenden Internalisierung von Schadenskosten sind auch ordnungsrechtliche Instrumente geeignet, um Verzerrungen zu Ungunsten von Sektorkopplungstechniken zu beseitigen. Diese Verzerrungen verlieren ihre Wirkung, wenn ordnungsrechtliche Instrumente den Einsatz von fossil-basierten Konkurrenztechniken einschränken oder verbieten bzw. Sektorkopplungstechniken begünstigen. Zusätzlich können ordnungsrechtliche Instrumente auch weitere Hemmnisse adressieren (z.B. bei hohen Transaktionskosten oder institutionellen Aspekten wie Mieter-Vermieter-Verhältnis) und damit zu einem Abbau von Verzerrungen beitragen. Bei der Ausgestaltung von ordnungsrechtlichen Instrumenten besteht ein großer politischer Gestaltungsspielraum, der umfassendes regulatorisches Wissen erforderlich macht, um Emisssionsminderung dort anreizen bzw. vorgeben zu können, wo sie langfristig am kostengünstigsten sind. Das ist bei ihrer Einführung bzw. Fortführung zu berücksichtigen. -
PublicationOpportunities and challenges when importing green hydrogen and synthesis products(Fraunhofer ISI, 2020)
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PublicationAnalyse und Bewertung von flexibler Nachfrage als Flexibilisierungsoption im Energiesystem(Fraunhofer ISI, 2020)
;Wohlfarth, Katharina ;Haendel, Michael