Methoden zur Reduktion der Rechenzeit linearer Optimierungsmodelle in der Energiewirtschaft – Eine Performance-Analyse

Abstract

Dieser Beitrag stellt mögliche Ansätze zur Reduktion der Rechenzeit von linearen Optimierungsproblemen mit energiewirtschaftlichem Anwendungshintergrund vor. Diese Ansätze bilden im Allgemeinen die Grundlage für konzeptionelle Strategien zur Be-schleunigung von Energiesystemmodellen. Zu den einfachsten Beschleunigungsstrategien zählt die Verkleinerung der Modelldimensionen, was beispielsweise durch Ändern der zeitlichen, räumlichen oder technologischen Auflösung eines Energiesystemmodells erreicht wer-den kann. Diese Strategien sind zwar häufig ein Teil der Methodik in der Energiesystemanalyse, systematische Benchmarks zur Bewertung ihrer Effektivität werden jedoch meist nicht durchgeführt. Die vorliegende Arbeit adressiert genau diesen Sachverhalt. Hierzu werden Modellinstanzen des Modells REMix in verschiedenen Größenordnungen mittels einer Per-formance-Benchmark-Analyse untersucht. Die Ergebnisse legen zum einen den Schluss nahe, dass verkürzte Betrachtungszeiträume das größte Potential unter den hier analysierten Strategien zur Reduktion von Rechenzeit bieten. Zum anderen empfiehlt sich die Verwendung des Barrier-Lösungsverfahrens mit multiplen Threads unter Vernachlässigung des Cross-Over.