Mit der schrittweisen Umstellung der Energiequellenstruktur auf ein vielfältiges Muster nimmt das regionale Risiko für die Integration erneuerbarer Energien zu. Um die vorhandenen Regelkapazitäten von Wasserkraft und thermischer Energie bestmöglich zu nutzen und den Integrationsgrad von Wind- und Photovoltaikstrom zu erhöhen, wurde eine multifunktionale Energiebasis aufgebaut, die Windenergie, Photovoltaik, Wasserkraft, thermische Energie und Speicher umfasst. Die Vorteile der komplementären Stromerzeugung aus Wind, Sonne, Wasser, Wärme und Speicher im Vergleich zu anderen Erzeugungsmodi wurden analysiert. Basierend auf 8.760 jährlichen Zeitpunkten wurde ein multiobjektives Kapazitätsplanungsmodell entwickelt, das die Systemzuverlässigkeit, den wirtschaftlichen Nutzen, den ökologischen Nutzen und den Integrationsgrad erneuerbarer Energien berücksichtigt. Die Multi-Objektiv-Optimierung wurde mit der linearen gewichteten Methode der Einheitsnormalisierung der Zielfunktionen umgesetzt. Schließlich wurden historische jährliche Wind- und Solardaten einer Region für Simulationsexperimente ausgewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Multi-Objektiv-Optimierung im Vergleich zur Einzelzieloptimierung effektiv Gleichgewichtspunkte zwischen verschiedenen Optimierungszielen findet, die Beschränkungen der Einzelzieloptimierung vermeidet und durch angemessene Regelung der Leistung von Wasserkraft, thermischer Energie und Speicher eine komplementäre Zusammenarbeit von Wind, Sonne, Wasser, Wärme und Speicher auf mehreren Zeitskalen erreicht.

Wind; Sonne; Wasser; Wärme; Speicher; multifunktionale Energiebasis; Kapazitätsplanung; Multi-Objektiv-Optimierung