Browsing by Author "Graeber, Bernhard"

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Grenzübergreifende integrierte Elektrizitätsplanung im südlichen Afrika
(2002) Graeber, Bernhard; Voß, Alfred (Prof. Dr.-Ing.)
Die meisten Staaten im südlichen Afrika haben versucht, ein weitgehend autarkes Elektrizitätssystem aufzubauen. Mit der zunehmenden Demokratisierung und dem politischen Willen zur Zusammenarbeit innerhalb der Southern African Development Community (SADC) hat sich die Planungsperspektive jedoch gewandelt, und eine grenzübergreifende Zusammenarbeit ist möglich geworden. Die sich ergänzenden Energieressourcen in der SADC-Region (Wasserkraft im Norden und fossile Energieträger im Süden) lassen eine solche Zusammenarbeit sehr vorteilhaft erscheinen. Grundlegende Fragestellung dieser Arbeit ist daher, wie die Vorteile einer langfristigen, grenzübergreifenden Planung eines Elektrizitätssystems quantifiziert werden können. Eine gesellschaftliche Planungsperspektive wird hierbei zugrunde gelegt, da es nicht um die Gewinnmaximierung eines einzelnen Unternehmens geht, sondern die Gesamtinteressen einer aus mehreren Staaten zusammengesetzten Weltregion im Vordergrund stehen. Neben Kostenkriterien ist daher eine Berücksichtigung weiterer Aspekte (wie z.B. Umweltauswirkungen durch die Elektrizitätserzeugung) bei der Planung erforderlich. Ausgehend von dieser Fragestellung wurde ein gemischt-ganzzahliges lineares Optimierungsmodell aufgestellt, das eine grenzübergreifende kombinierte Kraftwerks- und Netzausbauplanung ermöglicht. Nationale Sicherheitsaspekte und Importbeschränkungen können ebenso Berücksichtigung finden wie quantifizierbare externe Effekte (z.B. CO2-Emissionen). Für mehrere Szenarien wurden Optimierungsrechnungen für das Elektrizitätssystem im südlichen Afrika durchgeführt, wobei die nächsten 20 Jahre als Modellierungszeitraum gewählt wurden. Die Anwendbarkeit und Lösbarkeit des entwickelten Modells konnte somit unter Beweis gestellt werden. Ergebnis der Fallstudie ist u.a., daß sich durch eine verstärkte grenzübergreifende Zusammenarbeit die gesamten Systemkosten um ca. 5 Prozent reduzieren lassen. Weiterhin konnte das Vermeidungspotential für CO2-Emissionen abgeschätzt werden. Geht man von externen Kosten in Höhe von 4 bis 15 $ pro t CO2 aus, würde eine Berücksichtigung dieser Kosten bei der Planung im Jahr 2015 in einer Reduktion der CO2-Emissionen von 22 bis 55 Prozent gegenüber dem Referenz-Szenario resultieren.