This book successfully illustrates the modeling of electricity prices with the help of stochastic processes. The relatively new phenomenon of negative prices is also integrated into the models. The integration of feed-in from wind power plants in energy models is also very innovative. This approach helps to simulate electricity prices in order to take into account the "merit-order effect of renewable energy". Finally, the models are used for the techno-economic evaluation of energy storages.

In this study we develop a flexible modeling toolbox for decentralized electricity systems with an agent-based simulation approach at its core. Two RES-E generation models for wind and PV each with a high temporal and spatial resolution are presented and approaches to model specific aspects of the demand side in detail are introduced. The implementation of an AC load flow algorithm is described and the concept of a market-based congestion management mechanism is outlined.

Die vorliegende Untersuchung setzt sich intensiv mit Weiterentwicklungen des deutschen Strommarktdesigns auf Basis fundierter wissenschaftlicher Erkenntnisse auseinander. Dazu wird mithilfe eines agentenbasierten Strommarktmodells zunächst die Funktionsfähigkeit des EOM mit und ohne Strategische Reserve untersucht. Anschließend werden die Auswirkungen der Einführung eines zentralen und dezentralen Kapazitätsmarkts analysiert.

Der Umbau der Energieversorgung zu einem von erneuerbaren Energien dominierten Energiesystem stellt die Versorgungssicherheit im Stromsektor vor neuen Herausforderungen. Zur Analyse der Versorgungssicherheit wird daher ein Modellkonzept entwickelt und angewendet, das sowohl die Untersuchung der Entwicklung der Stromnachfrage als auch die der optimalen Erzeugungstechnologien unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und klimapolitischer Restriktionen gestattet. The transformation of the energy system to renewable energies based one poses new challenges for the security of supply in the electricity sector. Therefore, a model concept is developed and applied to analyze the security of supply considering the development of future electricity demand. Besides, cost-optimal generation technologies are investigated taking into account technical, economic and climate policy restrictions.