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Cao, Karl-Kien und Anderson, Lovis und Böhme, Aileen und Breuer, Thomas und Buschmann, Jan und Fiand, Frederik und Frey, Ulrich und Fuchs, Benjamin und Kempke, Nils-Christian und von Krbek, Kai und Medjroubi, Wided und Riehm, Judith und Sasanpour, Shima und Simon, Sonja und Vanaret, Charlie und Wetzel, Manuel und Xiao, Mengzhu und 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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Kurzfassung
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.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/196232/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Berichtsreihe (DLR-Forschungsbericht) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Evaluation of Uncertainties in Linear-Optimizing Energy System Models - Compendium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.57676/w2rq-bj85 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seitenanzahl: | 95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1434-8454 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | Energiesystemanalyse, Szenarien, Optimierung, High-Performance-Computing, PIPS-IPM++, REMix, AMIRIS, Modellkopplung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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: | 07 Aug 2023 11:35 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 07 Sep 2023 12:39 |
Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Evaluation of Uncertainties in Linear-Optimizing Energy System Models - Compendium. (deposited 07 Aug 2023 11:35) [Gegenwärtig angezeigt]
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