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Cao, Karl-Kien and Anderson, Lovis and Böhme, Aileen and Breuer, Thomas and Buschmann, Jan and Fiand, Frederik and Frey, Ulrich and Fuchs, Benjamin and Kempke, Nils-Christian and von Krbek, Kai and Medjroubi, Wided and Riehm, Judith and Sasanpour, Shima and Simon, Sonja and Vanaret, Charlie and Wetzel, Manuel and Xiao, Mengzhu and Zittel, Janina (2023) Evaluation of Uncertainties in Linear-Optimizing Energy System Models - Compendium. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2023-15. 95 S. doi: 10.57676/w2rq-bj85.
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Abstract
Für die Energiesystemforschung sind Software-Modelle ein Kernelement zur Analyse von Szenarien. Das Forschungsprojekt UNSEEN hatte das Ziel eine bisher unerreichte Anzahl an modellbasierten Energieszenarien zu berechnen, um Unsicherheiten – vor allem unter Nutzung linear optimierender Energiesystem-Modelle - besser bewerten zu können. Hierfür wurden umfangreiche Parametervariationen auf Energieszenarien angewendet und das wesentliche methodische Hindernis in diesem Zusammenhang adressiert: die rechnerische Beherrschbarkeit der zu lösenden mathematischen Optimierungsprobleme. Im Vorläuferprojekt BEAM-ME wurde mit der Entwicklung und Anwendung des Open-Source-Lösers PIPS-IPM++ die Grundlage für den Einsatz von High-Performance-Computing (HPC) zur Lösung dieser Modelle gelegt. In UNSEEN war dieser Löser die zentrale Komponente eines Workflows, welcher zur Generierung, Lösung und multi-kriteriellen Bewertung von Energieszenarien auf dem Hochleistungscomputer JUWELS am Forschungszentrum Jülich implementiert wurde. Zur effizienten Generierung und Kommunikation von Modellinstanzen für Methoden der mathematischen Optimierung auf HPC wurde eine weitere Workflow-Komponente von der GAMS Software GmbH entwickelt: der Szenariogenerator. Bei der Weiterentwicklung von Lösungsalgorithmen für linear optimierende Energie-Systemmodelle standen gemischt-ganzzahlige Optimierungsprobleme im Fokus, welche für die Modellierung konkreter Infrastrukturen und Maßnahmen zur Umsetzung der Energiewende gelöst werden müssen. Die in diesem Zusammenhang stehenden Arbeiten zur Entwicklung von Algorithmen wurden von der Technischen Universität Berlin verantwortet. Bei Design und Implementierung dieser Methoden wurde sie vom Zuse Instituts Berlin unterstützt.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/196232/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Monograph (DLR-Forschungsbericht) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Evaluation of Uncertainties in Linear-Optimizing Energy System Models - Compendium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.57676/w2rq-bj85 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Number of Pages: | 95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1434-8454 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Energiesystemanalyse, Szenarien, Optimierung, High-Performance-Computing, PIPS-IPM++, REMix, AMIRIS, Modellkopplung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Energy System Design | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Energy System Transformation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | E SY - Energy System Technology and Analysis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | E - Systems Analysis and Technology Assessment | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Networked Energy Systems > Energy Systems Analysis, ST | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Cao, Dr.-Ing. Karl-Kien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 07 Aug 2023 11:35 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 07 Sep 2023 12:39 |
Available Versions of this Item
- Evaluation of Uncertainties in Linear-Optimizing Energy System Models - Compendium. (deposited 07 Aug 2023 11:35) [Currently Displayed]
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