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Bridging granularity gaps to decarbonize large-scale energy systems - The case of power system planning

Cao, Karl-Kien und Haas, Jannik und Sperber, Evelyn und Sasanpour, Shima und Sarfarazi, Seyedfarzad und Pregger, Thomas und Alaya, Oussama und Lens, Hendrik und Drauz, Simon R. und Kneiske, Tanja (2021) Bridging granularity gaps to decarbonize large-scale energy systems - The case of power system planning. Energy Science and Engineering. Wiley. doi: 10.1002/ese3.891. ISSN 2050-0505.

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[img] PDF - Preprintversion (eingereichte Entwurfsversion)
575kB

Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ese3.891

Kurzfassung

The comprehensive evaluation of strategies for decarbonizing large- scale energy systems requires insights from many different perspectives. In energy systems analysis, optimization models are widely used for this purpose. However, they are limited in incorporating all crucial aspects of such a complex system to be sustainably transformed. Hence, they differ in terms of their spatial, temporal, technological, and economic perspective and either have a narrow focus with high resolution or a broad scope with little detail. Against this background, we introduce the so- called granularity gaps and discuss two possibilities to address them: increasing the resolutions of the established optimization models, and the different kinds of model coupling. After laying out open challenges, we propose a novel framework to design power systems in particular. Our exemplary concept exploits the capabilities of power system optimization, transmission network simulation, distribution grid planning, and agent- based simulation. This integrated framework can serve to study the energy transition with greater comprehensibility and may be a blueprint for similar multi-model analyses.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/142246/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Bridging granularity gaps to decarbonize large-scale energy systems - The case of power system planning
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Cao, Karl-KienKarl-Kien.Cao (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9720-0337NICHT SPEZIFIZIERT
Haas, JannikJannik.Haas (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2604-6456NICHT SPEZIFIZIERT
Sperber, EvelynEvelyn.Sperber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9093-5042NICHT SPEZIFIZIERT
Sasanpour, ShimaShima.Sasanpour (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7502-6841NICHT SPEZIFIZIERT
Sarfarazi, SeyedfarzadSeyedfarzad.sarfarazi (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pregger, ThomasThomas.Pregger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6728-7451NICHT SPEZIFIZIERT
Alaya, OussamaOussama.Alaya (at) ifk.uni-stuttgart.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lens, HendrikHendrik.Lens (at) ifk.uni-stuttgart.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Drauz, Simon R.simon.ruben.drauz (at) iee.fraunhofer.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kneiske, Tanjatanja.kneiske (at) iee.fraunhofer.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:4 Mai 2021
Erschienen in:Energy Science and Engineering
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1002/ese3.891
Verlag:Wiley
ISSN:2050-0505
Status:veröffentlicht
Stichwörter:decarbonization, decentral flexibility, energy system modeling, granularity gaps, model coupling, security of supply
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Energiesystemdesign
HGF - Programmthema:Energiesystemtransformation
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemtechnologie und -analyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Systemanalyse und Technologiebewertung
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse, ST
Hinterlegt von: Cao, Dr.-Ing. Karl-Kien
Hinterlegt am:25 Mai 2021 14:40
Letzte Änderung:24 Mai 2022 23:47

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