Versorgungssicherheit bedeutet, dass eine Versorgung mit Energie jederzeit gewährleistet ist, jetzt und in Zukunft. Die sichere Versorgung mit Energie ist wirtschaftlich und gesellschaftlich von hoher Bedeutung. Das gilt sowohl für Strom als auch für andere End- und Primärenergieträger.
In der Stromversorgung entstehen durch die zunehmende Nutzung von wetterabhängigen erneuerbaren Energien neue Herausforderungen, insbesondere vor dem Hintergrund des geplanten Ausstiegs aus der Kernenergie bis 2022 und aus der Kohleverstromung bis 2038. Auch bei einem hohen Anteil erneuerbarer Energien im Energiesystem muss eine sichere Stromversorgung garantiert sein – auch wenn der Wind nicht (stark) weht und die Sonne nicht (viel) scheint.
Neben technischen Fragen ist insbesondere die Regulierung des Stromversorgungssystems und der Strommärkte wichtig. Hier braucht es für Kraftwerksbetreiber Anreize, Versorgungssicherheit bereitzustellen, etwa durch die sogenannte „gesicherte Leistung“. Außerdem müssen genügend Brennstoffe verfügbar sein. Derzeit betrifft dies insbesondere die Energieträger Gas und Kohle. Langfristig werden Wasserstoff sowie wasserstoffbasierte Folgeprodukte wie synthetisches Methan wichtig.
Das EWI forscht zu ökonomischen und regulatorischen Aspekten der Versorgungssicherheit. Darunter fällt die Organisation und Gestaltung von Strommärkten. Die Analysen des EWI basieren sowohl auf der ökonomischen Theorie als auch auf numerischen Simulationen. Die Erkenntnisse werden genutzt, um Ausgestaltungsoptionen für die zukünftigen Rahmenbedingungen einer sicheren Energieversorgung zu entwerfen und zu bewerten.
Die quantitative Modellierung von Strommärkten ist eine der zentralen Kompetenzen des EWI. Versorgungssicherheit kann beispielsweise basierend auf Szenarienrechnungen mit dem EWI-eigenen Energiesystemmodell DIMENSION bewertet werden. Dabei kann insbesondere der Einfluss der fluktuierenden Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien abgebildet werden. Weiterhin ermöglicht die sektorenübergreifende Betrachtung im Modell, Veränderungen in der Struktur des Stromverbrauchs, beispielsweise durch mehr Wärmepumpen oder Elektrofahrzeuge, explizit abzubilden.
Zudem können Restriktionen durch die Netzinfrastruktur berücksichtigt werden. Auch der Einfluss von langen Perioden mit niedrigen Temperaturen und niedriger Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien, sogenannte kalte Dunkelflauten, kann mit den EWI-Modellen quantitativ analysiert werden. Basierend auf den quantitativen Analysen können Implikationen und Empfehlungen für Praxis und Politik abgeleitet werden.
Das EWI kann umfassende Szenarien entwickeln, beispielsweise zu den Auswirkungen von Versorgungsunterbrechungen durch den Ausfall von Pipelines oder durch Störungen der internationalen Handelsrouten. Dies ist durch verschiedene Modelle für Ressourcenmärkte möglich, zum Beispiel TIGER für die europäische Gasinfrastruktur, COLUMBUS für den globalen Gasmarkt oder DROPS für den globalen Ölmarkt. Basierend auf den Ergebnissen kann der Einfluss solcher Ereignisse auf das europäische Energieversorgungssystem bewertet werden. Durch Verknüpfung mit weiteren Modellen können auch Aussagen über Implikationen auf Strommärkte abgeleitet werden.
