MInGa – Markt- und Infrastrukturmodell der Gaswirtschaft

MInGa

Das Modell „MInGa“ ist ein Gasmarktmodell, das unter Verwendung der linearen Optimierung eine mathematische Beschreibung des Gasmarktes formuliert. Es umfasst alle relevanten Erzeuger, LNG-Terminals, Speicher und Verbraucher des europäischen Gasmarktes. Der überregionale Gastransport wird durch das modellierte Fernleitungsnetz abgebildet.

Das Modell simuliert den europäischen Gasmarkt mit einem vollkommenen Wettbewerb. Die einzelnen Akteure werden mit ihren marginalen Kosten modelliert, so dass eine Minimierung der volkswirtschaftlichen Gesamtkosten durchgeführt werden kann. Es können sowohl Berechnungen zur aktuellen Situation der Infrastruktur untersucht werden, als auch zukünftige Entwicklungen abgebildet und analysiert werden. Durch das Zusammenspiel mit dem an der FfE genutzten Energiesystemmodell ISAaR können ganzheitliche Zukunftsszenarien aufgestellt und eine veränderte, gaspreisabhängige Gasnachfrage simuliert werden. Damit lassen sich verschiedenste Fragestellungen der Gaswirtschaft beantworten. Einige Beispiele lauten:

  • Wie gut sind Übertragungskapazitäten im europäischen Ferngasleitungsnetz dimensioniert?
  • Wie wird sich die Rolle Deutschlands im europäischen Verbund verändern?
  • Welche Standorte in Deutschland bieten sich für die Nutzung der Power2Gas-Technologie an?
  • Wie verändert die Gasnachfrage die Kosten der Gasbeschaffung?

Eingangsdaten

Zur Beantwortung dieser vielfältigen Fragestellungen muss das Modell einen den Anforderungen entsprechenden Detailgrad aufweisen. Geografische Kopplungen werden derzeit für Europa marktgebietsscharf mit aggregierten Übertragungskapazitäten und für Deutschland durch eine Modellierung der relevanten Fernleitungen leitungsscharf abgebildet. Als zeitliche Auflösung wird eine tagesscharfe Betrachtung für ein Jahr durchgeführt. Die Herkunft der Primärdaten zur Abbildung der Infrastruktur ist transparent und die Daten stammen größtenteils aus öffentlich zugänglichen Quellen, beispielsweise der entso-g, der International Energy Agency IEA, eurostat, sowie von nationalen Behörden.

Geografische Auflösung des Modells MInGa

Abbildung 1: Geografische Auflösung des Modells MInGa

Methodik

Als mathematische Basis für das Optimierungsproblem wird die lineare Programmierung angewandt. Die Minimierung der volkswirtschaftlichen Gesamtkosten wird unter Beachtung verschiedener akteursspezifischer und systembedingter Restriktionen durchgeführt. Es wird eine hohe Flexibilität gewährleistet, indem der Bestand, sowie technische und ökonomische Nebenbedingungen der Infrastruktur dynamisch für verschiedene Berechnungsszenarien eingelesen werden können.

Als Resultat können mit MInGa Untersuchungen zur Auslastung des Ferngasnetzes und zur Kostenentwicklung der Gasbeschaffung in den Marktgebieten durchgeführt werden. So können aktuelle Fragestellungen, wie beispielsweise Auswirkungen einer Zusammenlegung der zwei deutschen Marktgebiete quantifiziert werden.

MInGa wird im Projekt „Dynamische und intersektorale Maßnahmenbewertung zur kosteneffizienten Dekarbonisierung des Energiesystems“ (Dynamis) entwickelt. In iterativer Kombination mit dem Energiesystemmodell ISAaR sollen dort dynamisch Rückwirkungen von CO2-Verminderungsmaßnahmen auf den Gasmarkt evaluiert werden. In zukünftigen Projekten wird eine projektspezifische Weiterentwicklung des Modells MInGa angestrebt, um Detailgrad und Aussagekraft noch weiter zu verbessern.

Weitere Informationen und relevante Veröffentlichungen

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