diff --git a/CHANGELOG.md b/CHANGELOG.md index 5ffeb4ceb..cdfa82351 100644 --- a/CHANGELOG.md +++ b/CHANGELOG.md @@ -1,4 +1,14 @@ # Changelog +- Switched to weather year 2013 +- in 2030 use UBA data for industry and mobility +- start myopic optimization in 2025 +- remove national CO2 sequestration limit for DE, because it was causing strange E-Fuel exports +- enable H2 gas turbines in all countries +- force H2 retrofit (for DE) only in 2045, instead of in 2035 +- split existing solar 50:50 between rooftop and utility (previously 0:100) +- increase decentral discount rates to account for mix of residential and commercial sector +- use ISE cost data for solar (DC costs instead of AC) +- Minor fix for cluster weights - added 2 delay years to the offshore NEP, s.t. capacity in 2030 is ~20GW - improved script name `modify_industry_demand` -> `modify_industry_production` - excluded international shipping from DE-specific CO2 emisisons diff --git a/Snakefile b/Snakefile index 48d8c7f57..77f0c341d 100644 --- a/Snakefile +++ b/Snakefile @@ -641,7 +641,7 @@ rule modify_prenetwork: transmission_costs=config_provider("costs", "transmission"), must_run=config_provider("must_run"), clustering=config_provider("clustering", "temporal", "resolution_sector"), - H2_plants=config_provider("electricity", "H2_plants_DE"), + H2_plants=config_provider("electricity", "H2_plants"), onshore_nep_force=config_provider("onshore_nep_force"), offshore_nep_force=config_provider("offshore_nep_force"), shipping_methanol_efficiency=config_provider( @@ -921,10 +921,10 @@ rule plot_ariadne_variables: rule ariadne_all: input: expand(RESULTS + "graphs/costs.svg", run=config_provider("run", "name")), - expand( - RESULTS + "ariadne/capacity_detailed.png", - run=config_provider("run", "name"), - ), + # expand( + # RESULTS + "ariadne/capacity_detailed.png", + # run=config_provider("run", "name"), + # ), expand( RESULTS + "maps/base_s_{clusters}_{opts}_{sector_opts}-h2_network_incl_kernnetz_{planning_horizons}.pdf", diff --git a/config/config.de.yaml b/config/config.de.yaml index f06ad6e69..a63f23cb6 100644 --- a/config/config.de.yaml +++ b/config/config.de.yaml @@ -1,13 +1,16 @@ -# SPDX-FileCopyrightText: : 2017-2023 The PyPSA-Eur Authors +# SPDX-FileCopyrightText: : 2017-2026 The PyPSA-Eur Authors # # SPDX-License-Identifier: CC0-1.0 # docs in https://pypsa-eur.readthedocs.io/en/latest/configuration.html#run run: - prefix: 20260114_limit_cross_border_flows + prefix: 20260219_wy2013 name: # - ExPol - KN2045_Mix + # - KN2045_Mix_LowDecentralDiscount + # - KN2045_Mix_HighDecentralDiscount + # - KN2045_Mix_H2plantsEU # - KN2045_Elek # - KN2045_H2 # - KN2045_NFniedrig @@ -38,10 +41,12 @@ pypsa-de: ageb_for_mobility: true # In 2020 use AGEB data for final energy demand and KBA for vehicles uba_for_mobility: # Available for 2025–2035; uses MWMS scenario from UBA Projektionsbericht 2025 - 2025 + - 2030 uba_for_industry: # Available for 2025–2035; uses MWMS scenario from UBA Projektionsbericht 2025 scale_non_energy: false # Scale non-energy demand directly proportional to energy demand enable: # Allowed values are "false" or a subset of [2025, 2030, 2035] - 2025 + - 2030 limit_cross_border_flows_ac: # relevant if only one node per country is used 2020: 0.4 2025: 0.4 @@ -66,7 +71,6 @@ scenario: sector_opts: - none planning_horizons: - - 2020 - 2025 - 2030 - 2035 @@ -75,8 +79,8 @@ scenario: - 2050 existing_capacities: - grouping_years_power: [1920, 1950, 1955, 1960, 1965, 1970, 1975, 1980, 1985, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, 2020] - grouping_years_heat: [1980, 1985, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, 2019] # heat grouping years >= baseyear will be ignored + grouping_years_power: [1920, 1950, 1955, 1960, 1965, 1970, 1975, 1980, 1985, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, 2020, 2025] + grouping_years_heat: [1980, 1985, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, 2020, 2024] # heat grouping years >= baseyear will be ignored fill_value_gas_chp_lifetime: 40 # if no explicit lifetime is given use 40 years. The number was chosen s.t. the existing capacities in 2020 match with statistics. @@ -86,26 +90,26 @@ countries: ['AT', 'BE', 'CH', 'CZ', 'DE', 'DK', 'FR', 'GB', 'LU', 'NL', 'NO', 'P # docs in https://pypsa-eur.readthedocs.io/en/latest/configuration.html#snapshots snapshots: - start: "2019-01-01" - end: "2020-01-01" + start: "2013-01-01" + end: "2014-01-01" inclusive: 'left' atlite: - default_cutout: europe-2019-sarah3-era5 + default_cutout: europe-2013-sarah3-era5 cutouts: - europe-2019-sarah3-era5: + europe-2013-sarah3-era5: module: [sarah, era5] # in priority order x: [-12., 42.] y: [33., 72] dx: 0.3 dy: 0.3 - time: ['2019', '2019'] + time: ['2013', '2013'] renewable: onwind: capacity_per_sqkm: 1.4 - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 correction_factor: 0.95 resource: smooth: false #this is false until correction to onshore wind speeds from GWA implemented @@ -129,7 +133,7 @@ renewable: offwind-ac: capacity_per_sqkm: 6 landfall_length: 30 - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 correction_factor: 0.95 resource: smooth: true @@ -153,7 +157,7 @@ renewable: offwind-dc: capacity_per_sqkm: 6 landfall_length: 30 - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 correction_factor: 0.95 resource: smooth: true @@ -177,24 +181,26 @@ renewable: offwind-float: # disabled at the moment landfall_length: 30 capacity_per_sqkm: 6 - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 correction_factor: 0.95 solar: - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 correction_factor: 0.9 # scaling to Abbildung 36 of https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.html solar-hsat: - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 correction_factor: 0.9 # scaling to Abbildung 36 of https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.html hydro: - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 lines: dynamic_line_rating: - cutout: europe-2019-sarah3-era5 + cutout: europe-2013-sarah3-era5 clustering: - # simplify_network: - # to_substations: true + # mode: administrative + # administrative: + # level: 0 + # DE: 2 # Code snippet for editing focus_weights # fw = pd.Series(snakemake.config["clustering"]["focus_weights"]) # fw = fw.div(fw.min()).round() @@ -202,13 +208,13 @@ clustering: # print(fw.div(fw.sum()).subtract(5e-5).round(4).to_dict().__repr__().replace(",","\n")) focus_weights: # 27 nodes: 8 for Germany, 3 for Italy, 2 each for Denmark, UK and Spain, 1 per each of other 10 "Stromnachbarn" - 'DE': 0.2966 + 'DE': 0.2965 'AT': 0.0370 'BE': 0.0370 'CH': 0.0370 'CZ': 0.0370 'DK': 0.0741 - 'FR': 0.0370 + 'FR': 0.0741 'GB': 0.0741 'LU': 0.0370 'NL': 0.0370 @@ -216,7 +222,7 @@ clustering: 'PL': 0.0370 'SE': 0.0370 'ES': 0.0741 - 'IT': 0.1111 + 'IT': 0.0741 # high spatial resolution: change clusters to 49 # 49 nodes: 30 for Germany, 3 for Italy, 2 each for Denmark, UK and Spain, 1 per each of other 10 "Stromnachbarn" # 'DE': 0.6124 @@ -225,7 +231,7 @@ clustering: # 'CH': 0.0204 # 'CZ': 0.0204 # 'DK': 0.0408 - # 'FR': 0.0204 + # 'FR': 0.0408 # 'GB': 0.0408 # 'LU': 0.0204 # 'NL': 0.0204 @@ -233,7 +239,7 @@ clustering: # 'PL': 0.0204 # 'SE': 0.0204 # 'ES': 0.0408 - # 'IT': 0.0612 + # 'IT': 0.0408 temporal: resolution_sector: 365H @@ -465,8 +471,8 @@ solving: offwind: DE: 2020: 7.8 - 2025: 11.3 - 2030: 24 # very optimistic upper ceiling to "Mittelfristprognose zur deutschlandweiten Stromerzeugung" + 2025: 12 + 2030: 22 # optimistic upper ceiling to "Mittelfristprognose zur deutschlandweiten Stromerzeugung" 2035: 50 # Planned projects until 2035 (offshore_connection_points.csv) -1.3 GW for potential delays 2040: 65 # Planned projects until 2040 -1.5 GW for potential retirments 2045: 70 @@ -475,21 +481,11 @@ solving: DE: 2020: 53.7 2025: 119 # Abb. 4_9 https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2025/2025-28_DE_JAW25/A-EW_391_Die_Energiewende_in_Deutschland_Stand_der_Dinge_2025_WEB.pdf - 2030: 235 # PV Ziel 2030 + 20 GW + 2030: 215 # PV Ziel 2030 2035: 400 2040: 800 2045: 1000 2050: 1000 - Store: - co2 sequestered: - DE: - 2020: 0 - 2025: 0 - 2030: 10000 - 2035: 20000 - 2040: 50000 - 2045: 80000 - 2050: 80000 urban central water tanks: DE: 2025: 120 # GWh, https://www.hamburg-institut.com/wp-content/uploads/2023/12/Referenzblatt_SysGF-1.pdf @@ -522,7 +518,7 @@ solving: onwind: DE: 2025: 67 # Abb. 4_9 https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2025/2025-28_DE_JAW25/A-EW_391_Die_Energiewende_in_Deutschland_Stand_der_Dinge_2025_WEB.pdf - 2030: 99 # Wind-an-Land Law 2028 + 2030: 105 # Wind-an-Land Law 2028 2035: 115 # Wind-an-Land Law 2030 2040: 157 # target 2035 2045: 160 # target 2040 @@ -535,10 +531,11 @@ solving: solar: DE: 2025: 118 # Abb. 4_9 https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2025/2025-28_DE_JAW25/A-EW_391_Die_Energiewende_in_Deutschland_Stand_der_Dinge_2025_WEB.pdf + 2030: 200 Link: H2 Electrolysis: DE: - 2030: 5 + 2030: 3 # For reference, this are the values specified in the laws # limits_capacity_min: # Generator: @@ -571,10 +568,10 @@ solving: electricity_import: DE: 2020: -20 - 2025: 0 - 2030: 0 - 2035: 40 - 2040: 80 + 2025: 25 + 2030: 50 + 2035: 75 + 2040: 100 2045: 125 2050: 125 electrolysis: @@ -659,19 +656,17 @@ plotting: carrier_groups: electricity: [AC, low_voltage] -# overwrite in config.default.yaml -#powerplants_filter: (DateOut >= 2019 or DateOut != DateOut) electricity: renewable_carriers: [solar, solar-hsat, onwind, offwind-ac, offwind-dc, hydro] # removed offwind-float - powerplants_filter: (DateOut >= 2019 or DateOut != DateOut) and not (Country == "DE" and Set == "CHP") + powerplants_filter: (DateOut >= 2024 or DateOut != DateOut) and not (Country == "DE" and Set == "CHP") custom_powerplants: true custom_file: resources/german_chp.csv estimate_renewable_capacities: - year: 2019 - H2_plants_DE: - enable: true + year: 2024 + H2_plants: + enable: EU # allowed values: false, DE, EU start: 2030 # should be < force - force: 2035 + force: 2045 cost_factor: 0.15 # repurposing cost of OCGT gas to H2 in % investment cost in EUR/MW source: Christidis et al (2023) - H2-Ready-Gaskraftwerke, Table 3 https://reiner-lemoine-institut.de/wp-content/uploads/2023/11/RLI-Studie-H2-ready_DE.pdf efficiency_loss: 0.05 diff --git a/config/config.default.yaml b/config/config.default.yaml index 9ae9f3ece..a7ed4042f 100644 --- a/config/config.default.yaml +++ b/config/config.default.yaml @@ -480,6 +480,7 @@ existing_capacities: grouping_years_heat: [1980, 1985, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, 2019] # heat grouping years >= baseyear will be ignored threshold_capacity: 10 default_heating_lifetime: 20 + solar_rooftop_ratio: 0.5 conventional_carriers: - lignite - coal diff --git a/config/scenarios.manual.yaml b/config/scenarios.manual.yaml index a2c5c976d..4aeaedad3 100644 --- a/config/scenarios.manual.yaml +++ b/config/scenarios.manual.yaml @@ -74,6 +74,19 @@ KN2045_Mix: # dient als Referenzszenario in der Familie der Ariadne-Szenarien +KN2045_Mix_LowDecentralDiscount: + costs: + custom_cost_fn: data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_low_decentral_discount.csv + +KN2045_Mix_HighDecentralDiscount: + costs: + custom_cost_fn: data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_high_decentral_discount.csv + +KN2045_Mix_H2plantsEU: + electricity: + H2_plants: + enable: EU + KN2045_Elek: # Fokus auf dem Hochlauf von Technologien zur direkten Elektrifizierung der Sektoren # Strom als präferierter Energieträger in der Endenergie, andere Energieträger ergänzend, wo nötig (Wasserstoff, synthetische Kraftstoffe) diff --git a/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2021.csv b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2021.csv index 22440a35d..71bec442b 100644 --- a/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2021.csv +++ b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2021.csv @@ -1,4 +1,7 @@ planning_horizon,technology,parameter,value,unit,source,further description +all,biomass boiler,discount rate,0.04,per unit,default for decentral, from old pypsa cost assumptions +all,home battery inverter,discount rate,0.04,per unit,default for decentral, from old pypsa cost assumptions +all,home battery storage,discount rate,0.04,per unit,default for decentral, from old pypsa cost assumptions all,HVAC overhead,investment,472,EUR2020/MW/km,NEP2021,"Assuming High Temperature Low Sag Cables with higher Amperage" all,offwind-ac-connection-submarine,investment,3786,EUR2020/MW/km,NEP2021,"220kv, 1A, 2 circuits, 3 phases, inflation" all,offwind-ac-connection-underground,investment,3786,EUR2020/MW/km,NEP2021, @@ -24,13 +27,27 @@ all,hydrogen storage underground,investment,0.55,EUR/kWh,Langfristszenarien Szen 2040,Fischer-Tropsch,efficiency,0.734,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data 2045,Fischer-Tropsch,efficiency,0.743,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data 2050,Fischer-Tropsch,efficiency,0.754,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data -2020,onwind,investment,1341,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2025,onwind,investment,1291,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2030,onwind,investment,1241,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2035,onwind,investment,1206,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2040,onwind,investment,1171,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2045,onwind,investment,1163,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2050,onwind,investment,1154,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" +2020,onwind,investment,1374,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,onwind,investment,1323,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,onwind,investment,1272,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,onwind,investment,1236,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,onwind,investment,1201,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,onwind,investment,1192,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,onwind,investment,1183,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility single-axis tracking,investment,883,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility single-axis tracking,investment,750,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility single-axis tracking,investment,617,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility single-axis tracking,investment,569,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility single-axis tracking,investment,522,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility single-axis tracking,investment,500,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility single-axis tracking,investment,479,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility,investment,764,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility,investment,642,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility,investment,521,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility,investment,478,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility,investment,436,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility,investment,416,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility,investment,397,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" 2019,gas,fuel,16.0,EUR/MWh_th,Ariadne, 2019,oil,fuel,33.2457,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" 2019,coal,fuel,6.7391,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" diff --git a/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023.csv b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023.csv index df1fc51f3..0b2a900bb 100644 --- a/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023.csv +++ b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023.csv @@ -1,4 +1,14 @@ planning_horizon,technology,parameter,value,unit,source,further description +all,home battery inverter,discount rate,0.055,per unit,assuming 50:50 commercial:private, +all,home battery storage,discount rate,0.055,per unit,assuming 50:50 commercial:private, +all,solar-rooftop,discount rate,0.055,per unit,assuming 50:50 commercial:private, +all,biomass boiler,discount rate,0.05,per unit,assuming 50:50 commercial:private, +all,decentral air-sourced heat pump,discount rate,0.05,per unit,assuming 1:2 commercial:private, +all,decentral gas boiler,discount rate,0.05,per unit,assuming 1:2 commercial:private, +all,decentral ground-sourced heat pump,discount rate,0.05,per unit,assuming 1:2 commercial:private, +all,decentral resistive heater,discount rate,0.05,per unit,assuming 1:2 commercial:private, +all,decentral solar thermal,discount rate,0.05,per unit,assuming 1:2 commercial:private, +all,decentral water tank storage,discount rate,0.05,per unit,assuming 1:2 commercial:private, all,HVAC overhead,investment,772,EUR2020/MW/km,NEP2023,"Assuming High Temperature Low Sag Cables with higher Amperage" all,offwind-ac-connection-submarine,investment,2488,EUR2020/MW/km,NEP2023, all,offwind-ac-connection-underground,investment,2488,EUR2020/MW/km,NEP2023, @@ -24,13 +34,27 @@ all,hydrogen storage underground,investment,0.55,EUR/kWh,Langfristszenarien Szen 2040,Fischer-Tropsch,efficiency,0.734,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data 2045,Fischer-Tropsch,efficiency,0.743,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data 2050,Fischer-Tropsch,efficiency,0.754,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data -2020,onwind,investment,1341,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2025,onwind,investment,1291,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2030,onwind,investment,1241,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2035,onwind,investment,1206,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2040,onwind,investment,1171,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2045,onwind,investment,1163,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" -2050,onwind,investment,1154,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","umgerechtnet mittels CPI=1.193, Kostenreduktion nach DEA" +2020,onwind,investment,1374,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,onwind,investment,1323,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,onwind,investment,1272,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,onwind,investment,1236,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,onwind,investment,1201,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,onwind,investment,1192,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,onwind,investment,1183,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility single-axis tracking,investment,883,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility single-axis tracking,investment,750,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility single-axis tracking,investment,617,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility single-axis tracking,investment,569,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility single-axis tracking,investment,522,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility single-axis tracking,investment,500,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility single-axis tracking,investment,479,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility,investment,764,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility,investment,642,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility,investment,521,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility,investment,478,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility,investment,436,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility,investment,416,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility,investment,397,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" 2019,gas,fuel,16.0,EUR/MWh_th,Ariadne, 2019,oil,fuel,33.2457,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" 2019,coal,fuel,6.7391,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" @@ -71,7 +95,7 @@ all,hydrogen storage underground,investment,0.55,EUR/kWh,Langfristszenarien Szen 2050,coal,fuel,6.4016,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" 2050,decentral air-sourced heat pump,investment,1362,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA 2050,decentral ground-sourced heat pump,investment,2219,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA -all,solar,marginal_cost,0.01,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,solar-utility,marginal_cost,0.01,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, all,onwind,marginal_cost,0.015,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, all,offwind,marginal_cost,0.015,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, all,hydro,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, diff --git a/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_high_decentral_discount.csv b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_high_decentral_discount.csv new file mode 100644 index 000000000..0105edef1 --- /dev/null +++ b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_high_decentral_discount.csv @@ -0,0 +1,109 @@ +planning_horizon,technology,parameter,value,unit,source,further description +all,biomass boiler,discount rate,0.07,per unit,default, +all,home battery inverter,discount rate,0.07,per unit,default, +all,home battery storage,discount rate,0.07,per unit,default, +all,decentral air-sourced heat pump,discount rate,0.07,per unit,default, +all,decentral gas boiler,discount rate,0.07,per unit,default, +all,decentral ground-sourced heat pump,discount rate,0.07,per unit,default, +all,decentral resistive heater,discount rate,0.07,per unit,default, +all,decentral solar thermal,discount rate,0.07,per unit,default, +all,decentral water tank storage,discount rate,0.07,per unit,default, +all,solar-rooftop,discount rate,0.07,per unit,default, +all,HVAC overhead,investment,772,EUR2020/MW/km,NEP2023,"Assuming High Temperature Low Sag Cables with higher Amperage" +all,offwind-ac-connection-submarine,investment,2488,EUR2020/MW/km,NEP2023, +all,offwind-ac-connection-underground,investment,2488,EUR2020/MW/km,NEP2023, +all,offwind-ac-station,investment,722,EUR2020/kW,NEP2023,"cost of two stations, landseitig and seeseitig" +all,HVDC inverter pair,investment,597015,EUR2020/MW,NEP2021+NEP2023 +all,HVDC overhead,investment,995,EUR2020/MW/km,NEP2021+NEP2023 +all,HVDC underground,investment,2978,EUR2020/MW/km,NEP2023, +all,HVDC submarine,investment,2978,EUR2020/MW/km,NEP2023,"set equal to HVDC underground" +all,offwind-dc-connection-submarine,investment,2708,EUR2020/MW/km,NEP2023,"DC 525kv seeseitig" +all,offwind-dc-connection-underground,investment,3430,EUR2020/MW/km,NEP2023,"DC 525kv landseitig" +all,offwind-dc-station,investment,903,EUR2020/kW,NEP2023,"cost of two stations, landseitig and seeseitig" +all,electricity distribution grid,investment,1500,EUR2020/kW,oriented towards JRC-EU-TIMES +all,biomass boiler,pelletizing cost,17.8,EUR/MWh_pellets,Assumption based on doi:10.1016/j.rser.2019.109506,Additional added transport costs of 8.8 EUR/MWh +all,offwind-dc-connection-submarine,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC submarine +all,offwind-dc-connection-underground,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC underground +all,offwind-ac-connection-submarine,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC submarine +all,offwind-ac-connection-underground,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC submarine +all,hydrogen storage underground,investment,0.55,EUR/kWh,Langfristszenarien Szenario 045-Strom +2020,Fischer-Tropsch,efficiency,0.653,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2025,Fischer-Tropsch,efficiency,0.678,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2030,Fischer-Tropsch,efficiency,0.704,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2035,Fischer-Tropsch,efficiency,0.718,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2040,Fischer-Tropsch,efficiency,0.734,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2045,Fischer-Tropsch,efficiency,0.743,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2050,Fischer-Tropsch,efficiency,0.754,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2020,onwind,investment,1374,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,onwind,investment,1323,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,onwind,investment,1272,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,onwind,investment,1236,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,onwind,investment,1201,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,onwind,investment,1192,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,onwind,investment,1183,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility single-axis tracking,investment,883,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility single-axis tracking,investment,750,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility single-axis tracking,investment,617,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility single-axis tracking,investment,569,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility single-axis tracking,investment,522,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility single-axis tracking,investment,500,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility single-axis tracking,investment,479,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility,investment,764,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility,investment,642,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility,investment,521,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility,investment,478,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility,investment,436,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility,investment,416,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility,investment,397,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2019,gas,fuel,16.0,EUR/MWh_th,Ariadne, +2019,oil,fuel,33.2457,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2019,coal,fuel,6.7391,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2019,decentral air-sourced heat pump,investment,1685,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2019,decentral ground-sourced heat pump,investment,2774,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2020,gas,fuel,11.2,EUR/MWh_th,Ariadne, +2020,oil,fuel,22.1982,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2020,coal,fuel,5.7048,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2020,decentral air-sourced heat pump,investment,1685,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2020,decentral ground-sourced heat pump,investment,2774,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2025,gas,fuel,30,EUR2020/MWh_th,Ariadne,Näherungsweise Durchschnittspreis 2025 (Annahme 36€) korrigiert für Inflation (Annahme 20%) +2025,oil,fuel,32.9876,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2025,coal,fuel,10.6694,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2025,decentral air-sourced heat pump,investment,1604,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2025,decentral ground-sourced heat pump,investment,2682,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2030,gas,fuel,22.3,EUR/MWh_th,Ariadne, +2030,oil,fuel,38.821,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2030,coal,fuel,6.2056,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2030,decentral air-sourced heat pump,investment,1523,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2030,decentral ground-sourced heat pump,investment,2589,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2035,gas,fuel,22.4,EUR/MWh_th,Ariadne, +2035,oil,fuel,38.5629,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2035,coal,fuel,6.2601,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2035,decentral air-sourced heat pump,investment,1483,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2035,decentral ground-sourced heat pump,investment,2497,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2040,gas,fuel,22.6,EUR/MWh_th,Ariadne, +2040,oil,fuel,38.3564,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2040,coal,fuel,6.3036,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2040,decentral air-sourced heat pump,investment,1442,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2040,decentral ground-sourced heat pump,investment,2404,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2045,gas,fuel,22.8,EUR/MWh_th,Ariadne, +2045,oil,fuel,38.0983,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2045,coal,fuel,6.3472,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2045,decentral air-sourced heat pump,investment,1402,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2045,decentral ground-sourced heat pump,investment,2312,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2050,gas,fuel,22.9,EUR/MWh_th,Ariadne, +2050,oil,fuel,37.8918,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2050,coal,fuel,6.4016,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2050,decentral air-sourced heat pump,investment,1362,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2050,decentral ground-sourced heat pump,investment,2219,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +all,solar-utility,marginal_cost,0.01,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,onwind,marginal_cost,0.015,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,offwind,marginal_cost,0.015,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,hydro,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,H2,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,electrolysis,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,fuel cell,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,battery,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,battery inverter,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,home battery storage,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,water tank charger,marginal_cost,0.03,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,central water pit charger,marginal_cost,0.025,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, diff --git a/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_low_decentral_discount.csv b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_low_decentral_discount.csv new file mode 100644 index 000000000..b713d15c5 --- /dev/null +++ b/data/pypsa-de/custom_costs_nep_2023_low_decentral_discount.csv @@ -0,0 +1,102 @@ +planning_horizon,technology,parameter,value,unit,source,further description +all,biomass boiler,discount rate,0.04,per unit,default for decentral, from old pypsa cost assumptions +all,home battery inverter,discount rate,0.04,per unit,default for decentral, from old pypsa cost assumptions +all,home battery storage,discount rate,0.04,per unit,default for decentral, from old pypsa cost assumptions +all,HVAC overhead,investment,772,EUR2020/MW/km,NEP2023,"Assuming High Temperature Low Sag Cables with higher Amperage" +all,offwind-ac-connection-submarine,investment,2488,EUR2020/MW/km,NEP2023, +all,offwind-ac-connection-underground,investment,2488,EUR2020/MW/km,NEP2023, +all,offwind-ac-station,investment,722,EUR2020/kW,NEP2023,"cost of two stations, landseitig and seeseitig" +all,HVDC inverter pair,investment,597015,EUR2020/MW,NEP2021+NEP2023 +all,HVDC overhead,investment,995,EUR2020/MW/km,NEP2021+NEP2023 +all,HVDC underground,investment,2978,EUR2020/MW/km,NEP2023, +all,HVDC submarine,investment,2978,EUR2020/MW/km,NEP2023,"set equal to HVDC underground" +all,offwind-dc-connection-submarine,investment,2708,EUR2020/MW/km,NEP2023,"DC 525kv seeseitig" +all,offwind-dc-connection-underground,investment,3430,EUR2020/MW/km,NEP2023,"DC 525kv landseitig" +all,offwind-dc-station,investment,903,EUR2020/kW,NEP2023,"cost of two stations, landseitig and seeseitig" +all,electricity distribution grid,investment,1500,EUR2020/kW,oriented towards JRC-EU-TIMES +all,biomass boiler,pelletizing cost,17.8,EUR/MWh_pellets,Assumption based on doi:10.1016/j.rser.2019.109506,Additional added transport costs of 8.8 EUR/MWh +all,offwind-dc-connection-submarine,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC submarine +all,offwind-dc-connection-underground,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC underground +all,offwind-ac-connection-submarine,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC submarine +all,offwind-ac-connection-underground,FOM,0.35,%/year,Hagspiel et al. (2014): doi:10.1016/j.energy.2014.01.025-table A.2,copied from HVDC submarine +all,hydrogen storage underground,investment,0.55,EUR/kWh,Langfristszenarien Szenario 045-Strom +2020,Fischer-Tropsch,efficiency,0.653,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2025,Fischer-Tropsch,efficiency,0.678,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2030,Fischer-Tropsch,efficiency,0.704,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2035,Fischer-Tropsch,efficiency,0.718,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2040,Fischer-Tropsch,efficiency,0.734,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2045,Fischer-Tropsch,efficiency,0.743,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2050,Fischer-Tropsch,efficiency,0.754,per unit,1/hydrogen-input,should be fixed in technology-data +2020,onwind,investment,1374,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,onwind,investment,1323,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,onwind,investment,1272,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,onwind,investment,1236,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,onwind,investment,1201,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,onwind,investment,1192,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,onwind,investment,1183,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility single-axis tracking,investment,883,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility single-axis tracking,investment,750,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility single-axis tracking,investment,617,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility single-axis tracking,investment,569,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility single-axis tracking,investment,522,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility single-axis tracking,investment,500,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility single-axis tracking,investment,479,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2020,solar-utility,investment,764,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2025,solar-utility,investment,642,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2030,solar-utility,investment,521,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2035,solar-utility,investment,478,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2040,solar-utility,investment,436,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2045,solar-utility,investment,416,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2050,solar-utility,investment,397,EUR/kW,"https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/studie-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien.html, Tabelle 1, Mittelpunkt der Preisspanne","CPI=1.2, DEA Vergleichswert für 2024 durch lineare Interpolation, Kostenreduktion nach DEA" +2019,gas,fuel,16.0,EUR/MWh_th,Ariadne, +2019,oil,fuel,33.2457,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2019,coal,fuel,6.7391,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2019,decentral air-sourced heat pump,investment,1685,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2019,decentral ground-sourced heat pump,investment,2774,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2020,gas,fuel,11.2,EUR/MWh_th,Ariadne, +2020,oil,fuel,22.1982,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2020,coal,fuel,5.7048,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2020,decentral air-sourced heat pump,investment,1685,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2020,decentral ground-sourced heat pump,investment,2774,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf +2025,gas,fuel,30,EUR2020/MWh_th,Ariadne,Näherungsweise Durchschnittspreis 2025 (Annahme 36€) korrigiert für Inflation (Annahme 20%) +2025,oil,fuel,32.9876,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2025,coal,fuel,10.6694,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2025,decentral air-sourced heat pump,investment,1604,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2025,decentral ground-sourced heat pump,investment,2682,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2030,gas,fuel,22.3,EUR/MWh_th,Ariadne, +2030,oil,fuel,38.821,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2030,coal,fuel,6.2056,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2030,decentral air-sourced heat pump,investment,1523,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2030,decentral ground-sourced heat pump,investment,2589,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2035,gas,fuel,22.4,EUR/MWh_th,Ariadne, +2035,oil,fuel,38.5629,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2035,coal,fuel,6.2601,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2035,decentral air-sourced heat pump,investment,1483,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2035,decentral ground-sourced heat pump,investment,2497,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2040,gas,fuel,22.6,EUR/MWh_th,Ariadne, +2040,oil,fuel,38.3564,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2040,coal,fuel,6.3036,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2040,decentral air-sourced heat pump,investment,1442,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2040,decentral ground-sourced heat pump,investment,2404,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2045,gas,fuel,22.8,EUR/MWh_th,Ariadne, +2045,oil,fuel,38.0983,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2045,coal,fuel,6.3472,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2045,decentral air-sourced heat pump,investment,1402,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2045,decentral ground-sourced heat pump,investment,2312,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2050,gas,fuel,22.9,EUR/MWh_th,Ariadne, +2050,oil,fuel,37.8918,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1bbl = 1.6998MWh" +2050,coal,fuel,6.4016,EUR2020/MWh,Ariadne,"$2020 = 0.8775 EUR2020, 1t = 8.06 MWh" +2050,decentral air-sourced heat pump,investment,1362,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +2050,decentral ground-sourced heat pump,investment,2219,EUR2020/kW_th,https://ariadneprojekt.de/media/2024/01/Ariadne-Analyse_HeizkostenEmissionenGebaeude_Januar2024.pdf https://www.enpal.de/waermepumpe/kosten/ https://www.bdew.de/media/documents/BDEW-HKV_Altbau.pdf and cost reduction from DEA +all,solar-utility,marginal_cost,0.01,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,onwind,marginal_cost,0.015,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,offwind,marginal_cost,0.015,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,hydro,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,H2,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,electrolysis,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,fuel cell,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,battery,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,battery inverter,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,home battery storage,marginal_cost,0,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,water tank charger,marginal_cost,0.03,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, +all,central water pit charger,marginal_cost,0.025,EUR/MWh,Default value to prevent mathematical degeneracy in optimisation, diff --git a/scripts/add_existing_baseyear.py b/scripts/add_existing_baseyear.py index 0c25fed5b..e7037f825 100644 --- a/scripts/add_existing_baseyear.py +++ b/scripts/add_existing_baseyear.py @@ -163,6 +163,7 @@ def add_power_capacities_installed_before_baseyear( lifetime_gas_chp: int, renewable_carriers: list[str], options: dict, + solar_rooftop_ratio: float = 0.5, ) -> None: """ Add power generation capacities installed before base year. @@ -192,6 +193,8 @@ def add_power_capacities_installed_before_baseyear( renewable_carriers: list[str] List of renewable carriers in the network options: dict, + solar_rooftop_ratio: float + Ratio of solar capacity to assign to rooftop vs utility-scale (between 0 and 1) """ logger.debug(f"Adding power capacities installed before {baseyear}") @@ -306,6 +309,24 @@ def add_power_capacities_installed_before_baseyear( aggfunc="sum", ) + if solar_rooftop_ratio != 0: + mask = df.index.get_level_values("Fueltype") == "solar" + solar = df.loc[mask] * (1 - solar_rooftop_ratio) + solar_rooftop = df.loc[mask] * solar_rooftop_ratio + rest = df.loc[~mask] + + # Rename column of MultiIndex to add "solar rooftop" as Fueltype + pos = solar_rooftop.index.names.index("Fueltype") + arrays = [ + solar_rooftop.index.get_level_values(n) for n in solar_rooftop.index.names + ] + arrays[pos] = ["solar rooftop"] * len(solar_rooftop) + solar_rooftop.index = pd.MultiIndex.from_arrays( + arrays, names=solar_rooftop.index.names + ) + + df = pd.concat([rest, solar, solar_rooftop]).sort_index() + lifetime = df_agg.pivot_table( index=["grouping_year", "Fueltype", "resource_class"], columns="bus", @@ -324,6 +345,20 @@ def add_power_capacities_installed_before_baseyear( "biogas": "biogas", } + cost_key_dict = { + "solar": "solar", + "solar rooftop": "solar-rooftop", + "onwind": "onwind", + "offwind-ac": "offwind", + } + + cost_key_dict = { + "solar": "solar", + "solar rooftop": "solar-rooftop", + "onwind": "onwind", + "offwind-ac": "offwind", + } + for grouping_year, generator, resource_class in df.index: # capacity is the capacity in MW at each node for this capacity = df.loc[grouping_year, generator, resource_class] @@ -332,10 +367,10 @@ def add_power_capacities_installed_before_baseyear( suffix = "-ac" if generator == "offwind" else "" name_suffix = f" {generator}{suffix}-{grouping_year}" asset_i = capacity.index + name_suffix - if generator in ["solar", "onwind", "offwind-ac"]: + if generator in ["solar", "solar rooftop", "onwind", "offwind-ac"]: asset_i = capacity.index + " " + resource_class + name_suffix name_suffix = " " + resource_class + name_suffix - cost_key = generator.split("-")[0] + cost_key = cost_key_dict[generator] # to consider electricity grid connection costs or a split between # solar utility and rooftop as well, rather take cost assumptions # from existing network than from the cost database @@ -367,14 +402,14 @@ def add_power_capacities_installed_before_baseyear( "Generator", new_capacity.index, suffix=name_suffix, - bus=new_capacity.index, + bus=n.generators.bus[p_max_pu.columns].values, carrier=generator, p_nom=new_capacity, marginal_cost=marginal_cost, capital_cost=capital_cost, overnight_cost=overnight_cost, efficiency=costs.at[cost_key, "efficiency"], - p_max_pu=p_max_pu.rename(columns=n.generators.bus), + p_max_pu=p_max_pu.values, build_year=grouping_year, lifetime=costs.at[cost_key, "lifetime"], ) @@ -1192,6 +1227,7 @@ def add_heating_capacities_installed_before_baseyear( ], renewable_carriers=renewable_carriers, options=options, + solar_rooftop_ratio=snakemake.params.existing_capacities["solar_rooftop_ratio"], ) if options["heating"]: diff --git a/scripts/pypsa-de/build_scenarios.py b/scripts/pypsa-de/build_scenarios.py index 77d4fd6bf..db6da62de 100644 --- a/scripts/pypsa-de/build_scenarios.py +++ b/scripts/pypsa-de/build_scenarios.py @@ -15,7 +15,9 @@ def get_transport_growth(df, planning_horizons): - aviation = df.loc["Final Energy|Bunkers|Aviation", "TWh/yr"] + aviation = df.xs( + ("Final Energy|Bunkers|Aviation", "TWh/yr"), level=("variable", "unit") + ).squeeze() aviation[2020] = 111.25 # Ariadne2-internal DB, Aladin model aviation_growth_factor = aviation / aviation[2020] @@ -26,8 +28,9 @@ def get_transport_growth(df, planning_horizons): def get_primary_steel_share(df, planning_horizons): # Get share of primary steel production model = snakemake.params.leitmodelle["industry"] - total_steel = df.loc[model, "Production|Steel"] - primary_steel = df.loc[model, "Production|Steel|Primary"] + model_df = df.xs(model, level="model") + total_steel = model_df.xs("Production|Steel", level="variable").squeeze() + primary_steel = model_df.xs("Production|Steel|Primary", level="variable").squeeze() total_steel[2020] = 40.621 # Ariadne2-internal DB, FORECAST, 2021 primary_steel[2020] = 28.53 # Ariadne2-internal DB, FORECAST, 2021 @@ -35,15 +38,18 @@ def get_primary_steel_share(df, planning_horizons): primary_steel_share = primary_steel / total_steel primary_steel_share = primary_steel_share[planning_horizons] - return primary_steel_share.set_index(pd.Index(["Primary_Steel_Share"])) + return pd.DataFrame([primary_steel_share], index=["Primary_Steel_Share"]) def get_DRI_share(df, planning_horizons): # Get share of DRI steel production model = "FORECAST v1.0" - total_steel = df.loc[model, "Production|Steel|Primary"] + model_df = df.xs(model, level="model") + total_steel = model_df.xs("Production|Steel|Primary", level="variable").squeeze() # Assuming that only hydrogen DRI steel is sustainable and DRI using natural gas is phased out - DRI_steel = df.loc[model, "Production|Steel|Primary|Direct Reduction Hydrogen"] + DRI_steel = model_df.xs( + "Production|Steel|Primary|Direct Reduction Hydrogen", level="variable" + ).squeeze() total_steel[2020] = 40.621 # Ariadne2-internal DB, FORECAST, 2021 DRI_steel[2020] = 0 # Ariadne2-internal DB, FORECAST, 2021 @@ -51,7 +57,7 @@ def get_DRI_share(df, planning_horizons): DRI_steel_share = DRI_steel / total_steel DRI_steel_share = DRI_steel_share[planning_horizons] - return DRI_steel_share.set_index(pd.Index(["DRI_Steel_Share"])) + return pd.DataFrame([DRI_steel_share], index=["DRI_Steel_Share"]) def get_co2_budget(df, source): @@ -95,21 +101,36 @@ def get_co2_budget(df, source): ## Compute nonco2 from Ariadne-Leitmodell (REMIND) try: - co2_land_use_change = df.loc["Emissions|CO2|Land-Use Change", "Mt CO2-equiv/yr"] + co2_land_use_change = df.xs( + ("Emissions|CO2|Land-Use Change", "Mt CO2-equiv/yr"), + level=("variable", "unit"), + ).squeeze() except KeyError: # Key not in Ariadne public database - co2_land_use_change = df.loc["Emissions|CO2|AFOLU", "Mt CO2/yr"] + co2_land_use_change = df.xs( + ("Emissions|CO2|AFOLU", "Mt CO2/yr"), level=("variable", "unit") + ).squeeze() - co2 = df.loc["Emissions|CO2", "Mt CO2/yr"] - co2_land_use_change + co2 = ( + df.xs(("Emissions|CO2", "Mt CO2/yr"), level=("variable", "unit")).squeeze() + - co2_land_use_change + ) try: - kyoto_land_use_change = df.loc[ - "Emissions|Kyoto Gases|Land-Use Change", "Mt CO2-equiv/yr" - ] + kyoto_land_use_change = df.xs( + ("Emissions|Kyoto Gases|Land-Use Change", "Mt CO2-equiv/yr"), + level=("variable", "unit"), + ).squeeze() except KeyError: # Key not in Ariadne public database # Guesstimate of difference from Ariadne 2 data kyoto_land_use_change = co2_land_use_change + 4.5 - ghg = df.loc["Emissions|Kyoto Gases", "Mt CO2-equiv/yr"] - kyoto_land_use_change + ghg = ( + df.xs( + ("Emissions|Kyoto Gases", "Mt CO2-equiv/yr"), + level=("variable", "unit"), + ).squeeze() + - kyoto_land_use_change + ) nonco2 = ghg - co2 @@ -217,10 +238,9 @@ def write_to_scenario_yaml(input, output, scenarios, df): "Using hard-coded values for the year 2020 for aviation demand, steel shares and non-co2 emissions. Source: Model results in the Ariadne2-internal database" ) - aviation_demand_factor = get_transport_growth( - df.loc[snakemake.params.leitmodelle["transport"], reference_scenario, :], - planning_horizons, - ) + transport_df = df.xs(snakemake.params.leitmodelle["transport"], level="model") + transport_df = transport_df.xs(reference_scenario, level="scenario") + aviation_demand_factor = get_transport_growth(transport_df, planning_horizons) if not config[scenario].get("co2_budget_DE_source"): logger.info( f"No CO2 budget source for DE specified in the scenario config. Using KSG targets and REMIND emissions from {reference_scenario} for the {scenario} scenario." @@ -229,10 +249,9 @@ def write_to_scenario_yaml(input, output, scenarios, df): else: co2_budget_source = config[scenario]["co2_budget_DE_source"] - co2_budget_fractions = get_co2_budget( - df.loc[snakemake.params.leitmodelle["general"], reference_scenario], - co2_budget_source, - ) + general_df = df.xs(snakemake.params.leitmodelle["general"], level="model") + general_df = general_df.xs(reference_scenario, level="scenario") + co2_budget_fractions = get_co2_budget(general_df, co2_budget_source) if not config[scenario].get("sector"): config[scenario]["sector"] = {} @@ -247,13 +266,10 @@ def write_to_scenario_yaml(input, output, scenarios, df): aviation_demand_factor.loc[year].item(), 4 ) - st_primary_fraction = get_primary_steel_share( - df.loc[:, reference_scenario, :], planning_horizons - ) + scenario_df = df.xs(reference_scenario, level="scenario") + st_primary_fraction = get_primary_steel_share(scenario_df, planning_horizons) - dri_fraction = get_DRI_share( - df.loc[:, reference_scenario, :], planning_horizons - ) + dri_fraction = get_DRI_share(scenario_df, planning_horizons) if not config[scenario].get("industry"): config[scenario]["industry"] = {} @@ -313,7 +329,7 @@ def write_to_scenario_yaml(input, output, scenarios, df): ) ariadne_db.columns = ariadne_db.columns.astype(int) - df = ariadne_db.loc[:, :, "Deutschland"] + df = ariadne_db.xs("Deutschland", level="region") scenarios = snakemake.params.scenarios diff --git a/scripts/pypsa-de/export_ariadne_variables.py b/scripts/pypsa-de/export_ariadne_variables.py index ccf0ad35e..16dd61f2c 100644 --- a/scripts/pypsa-de/export_ariadne_variables.py +++ b/scripts/pypsa-de/export_ariadne_variables.py @@ -770,11 +770,21 @@ def _get_capacities(n, region, cap_func, cap_string="Capacity|"): capacities_electricity.get("PHS", 0) ) - var[cap_string + "Electricity|Storage Converter|Stationary Batteries"] = ( + var[cap_string + "Electricity|Storage Converter|Stationary Batteries|Utility"] = ( capacities_electricity.get("battery discharger", 0) - + capacities_electricity.get("home battery discharger", 0) ) + var[cap_string + "Electricity|Storage Converter|Stationary Batteries|Home"] = ( + capacities_electricity.get("home battery discharger", 0) + ) + + var[cap_string + "Electricity|Storage Converter|Stationary Batteries"] = var[ + [ + cap_string + "Electricity|Storage Converter|Stationary Batteries|Utility", + cap_string + "Electricity|Storage Converter|Stationary Batteries|Home", + ] + ].sum() + var[cap_string + "Electricity|Storage Converter|Vehicles"] = ( capacities_electricity.get("V2G", 0) ) @@ -820,9 +830,20 @@ def _get_capacities(n, region, cap_func, cap_string="Capacity|"): storage_capacities.get("PHS") ) - var[cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Stationary Batteries"] = pd.Series( - {c: storage_capacities.get(c) for c in ["battery", "home battery"]} - ).sum() + var[cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Stationary Batteries|Utility"] = ( + storage_capacities.get("battery", 0) + ) + + var[cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Stationary Batteries|Home"] = ( + storage_capacities.get("home battery", 0) + ) + + var[cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Stationary Batteries"] = var[ + [ + cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Stationary Batteries|Utility", + cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Stationary Batteries|Home", + ] + ].sum() var[cap_string + "Electricity|Storage Reservoir|Vehicles"] = storage_capacities.get( "EV battery", 0 @@ -5617,7 +5638,7 @@ def get_data( if "debug" == "debug": # For debugging var = pd.Series() - idx = 6 + idx = 1 n = networks[idx] c = costs[idx] _industry_demand = industry_demands[idx] diff --git a/scripts/pypsa-de/modify_prenetwork.py b/scripts/pypsa-de/modify_prenetwork.py index 51e66c002..c55c2bfda 100644 --- a/scripts/pypsa-de/modify_prenetwork.py +++ b/scripts/pypsa-de/modify_prenetwork.py @@ -1032,20 +1032,27 @@ def modify_industry_demand( ) -def add_hydrogen_turbines(n): +def add_hydrogen_turbines(n, H2_plants): """ This adds links that instead of a gas turbine use a hydrogen turbine. It is assumed that the efficiency stays the same. This function is only applied to German nodes. """ - logger.info("Adding hydrogen turbine technologies for Germany.") + scope = H2_plants.get("enable") + if scope not in ["DE", "EU"]: + msg = f"Invalid value in `H2_plants:enable` for adding hydrogen turbines: {scope}. Expected 'DE' or 'EU'." + logger.error(msg) + raise ValueError(msg) + logger.info(f"Adding hydrogen turbine technologies in {scope}.") + if scope == "EU": + scope = "" gas_carrier = ["OCGT", "CCGT"] for carrier in gas_carrier: gas_plants = n.links[ (n.links.carrier == carrier) - & (n.links.index.str[:2] == "DE") + & (n.links.index.str.startswith(scope)) & (n.links.p_nom_extendable) ].index if gas_plants.empty: @@ -1062,7 +1069,7 @@ def add_hydrogen_turbines(n): # special handling of CHPs gas_plants = n.links[ (n.links.carrier == "urban central gas CHP") - & (n.links.index.str[:2] == "DE") + & (n.links.index.str.startswith(scope)) & (n.links.p_nom_extendable) ].index h2_plants = n.links.loc[gas_plants].copy() @@ -1459,7 +1466,7 @@ def limit_cross_border_flows_ac(n, s_max_pu): if snakemake.params.H2_plants["start"] <= int( snakemake.wildcards.planning_horizons ): - add_hydrogen_turbines(n) + add_hydrogen_turbines(n, snakemake.params.H2_plants) if snakemake.params.H2_plants["force"] <= int( snakemake.wildcards.planning_horizons ):