Development of an open framework for a qualitative and quantitative comparison of power system and electricity grid models for Europe
Development of an open framework for a qualitative and quantitative comparison of power system and electricity grid models for Europe
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开发一个开放框架，用于欧洲电力系统和电网模型的定性和定量比较
DOI：
10.1016/j.rser.2021.112055
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发表时间：
2022
影响因子：
15.9
通讯作者：
Stolten
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Syranidou;Matthes;Winger;Linßen;Rehtanz;Stolten
考虑到气候变化以及各自市场条件的不断演变，目前需要开发更环保技术的电力系统，这导致了从传统系统操作的过渡。即将到来的挑战促使越来越多的输电网模型的发展。然而，这些模型的高度复杂性使得比较它们的结果以及任何相应的结论变得极其困难。在本文中，我们开发了一个开放的框架来比较各种泛欧输电网模型，并以德国电力系统为重点。根据所调查的建模方面，包括输入数据、方法、系统边界和结果，以定性和定量的方式进行比较。通过协调模型实验进行定量模型比较，其中2016年为回测，2030年为分析未来系统。我们的比较框架的核心要素是：我们证明了我们的比较框架适合于显示不同模型结果之间的相似性和差异性，例如使用二次热图。为了确保透明度并支持开放建模社区，包含模型规范的情况说明书和包含选定模型结果的数据库被上传到开放能源平台上。
The ongoing needs to develop power systems towards more environmentally friendly technologies with respect to climate change in conjunction with the continuous evolution of the respective market conditions is leading to a transition away from the traditional system operation. The upcoming challenges have motivated the development of an increasing number of models for transmission grids. Nevertheless, the high complexity of such models renders it exceedingly difficult to compare their results as well as any corresponding conclusions.In this paper, we develop an open framework to compare a variety of pan-European transmission grid models with a strong focus on the German power system. The comparison is performed in both a qualitative and quantitative manner, depending on the investigated modeling aspect including input data, methods, system boundaries and results. The quantitative model comparison is done by performing harmonized model experiments, one for 2016 as back testing and one for 2030 for analyzing the future system.Core elements of our comparison framework are:We proved that our comparison framework is suitable to make similarities and differences between the different model results visible, e.g. using quadratic heat maps. To ensure transparency and to support the open modeling community, the fact sheets with the model specifications and the database with selected model results are uploaded on the open energy platform.
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