Wetter- und Photovoltaik-Ertragsprognosen für smarte Stromnetze

Die Energiewende ist nur mit der Digitalisierung machbar. Geht es doch darum, die Energieerzeugung sowohl örtlich als auch zeitlich zu synchronisieren. Nur wenn ein smartes Stromnetz weiß, wo gerade wieviel Strom verbraucht und wieviel produziert wird und diese Informationen in Flexibilitätssignale übersetzt, kann der Strommarkt dies berücksichtigen und auf Umwelteinflüsse wie wechselhafte Wetterbedingungen reagieren. Deshalb spielen Wettervorhersagen sowie Photovoltaik-Ertragsprognosen und Ertragsprognosen von und anderen Erzeugungsanlagen, aber auch Lastprognosen auf der Verbrauchsseite eine wichtige Rolle. „Je besser die wetterbedingten Flexibilitätsbedarfe des Stromnetzes an den Strommarkt kommuniziert werden, umso besser kann der Markt das Seine tun, das Stromnetz stabil zu halten“, ergänzt Robert Busch, Geschäftsführer beim Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne).

Die verbesserten Wetter- und Photovoltaik-Ertragsprognosen können ebenso wie optimierte Lastmanagement-Prognosen stabileren Stromnetzen, vor allem auf Verteilnetzebene, zugutekommen. Zudem sind sie ein wichtiger Baustein von Smart Grids. Eingebettet in ein intelligentes Erzeugungs- und Lastmanagement können sie dafür sorgen, die Stromnetze besser auszulasten und den Netzausbaubedarf zu minimieren. Die Digitalisierung und künstliche Intelligenz (KI) machen diese Prognosen immer exakter.

Bessere Vermarktung an der Börse

Auf KI setzt beispielsweise die bundesweite Stadtwerke-Kooperation Trianel: Mit einer Cloudlösung und selbstlernenden Algorithmen werden die Erzeugungs- und Wetterdaten von Windkraft- und Photovoltaikanlagen mit inzwischen mehr als drei Gigawatt Leistung in Echtzeit erfasst, ausgewertet und mit historischen Wetterdaten abgeglichen. Kurzfristige Änderungen der Erzeugung lassen sich so bis zu 20 Prozent präziser als bisher prognostizieren. Das ermöglicht eine bessere Vermarktung des Stroms an der Börse und eine exaktere Berechnung der Wirtschaftlichkeit von Anlagen. Die höhere Prognosegenauigkeit erleichtert außerdem die Integration des volatilen Wind- und Solarstroms ins Energiesystem und stabilisiert somit die Stromnetze und die Versorgungssicherheit.

Genauere Photovoltaik-Ertragsprognosen

In dem Projekt „Photovoltaik-Ertragsprognosen zum besseren Management des Einflusses des atmosphärischen Aerosols auf die Stromnetze in Deutschland und Europa“ (Permastrom) untersucht ein Forscherteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und des Dienstleister für Monitoring und Ertragsprognosen meteocontrol, wie sich winzige Asche- und Staubpartikel sowie Sandkörner in der Atmosphäre auf die Wolkenbildung und damit auf den Solarstromertrag auswirken. Dazu werden Messdaten von Wetterstationen und Satellitendaten genutzt. Die exakteren Photovoltaik-Ertragsprognosen sollen auch dem Management der Stromnetze zugutekommen, indem Stromnetzbetreiber sie in Form neuer Prognose-Modelle einsetzen. Das Projekt wird von den Übertragungsnetzbetreibern Amprion, 50Hertz und EnBW begleitet und unterstützt.

Mit Netzanalysen Engpässe früh erkennen

Die besseren Prognosen helfen auch, die neuen gesetzlichen Vorgaben zum Management von Netzengpässen (Redispatch 2.0) zu erfüllen, die Netzbetreiber zum 1. Oktober 2021 umsetzen müssen. Galt das Redispatch bisher nur für konventionelle Erzeugungsanlagen mit einer Leistung von mehr als 10 Megawatt, so sind künftig auch Anlagen zur erneuerbaren Stromerzeugung, Energiespeicher und KWK-Anlagen mit mehr als 100 Kilowatt Leistung einbezogen. Auf Basis von prognostizierten Lastgängen der Erzeugungsanlagen und Stromverbraucher sind Netzanalysen zu erstellen, mit deren Hilfe sich Engpässe frühzeitig erkennen lassen und im Vorfeld gegengesteuert werden kann. Entscheidend hierfür sind unter anderem ein einheitlicher Datenaustausch und die digitalisierte und automatisierte Lieferung von Daten, was vor allem für kleinere Verteilnetzbetreiber eine große Herausforderung darstellt. Um Lösungen wie eine gemeinsame Software dafür zu entwickeln, arbeiten Netzbetreiber in dem bundesweiten Projekt „Connect +“ zusammen.

Breiteres Themenspektrum auf der EM-Power Europe 2021

Für eine funktionierende Energieversorgung der Zukunft sind sektorübergreifende und intelligent vernetzte Konzepte und Lösungen erforderlich. Genau hier setzt die neu aufgestellte EM-Power Europe an: Auf der internationalen Energiefachmesse vom 9. bis 11. Juni 2021 in München präsentieren sich Unternehmen – vom Marktführer bis zum Start-up –, die im Wettbewerb mit innovativen Produkten und vernetzten Energielösungen die neue Energiewelt prägen. Erstmals werden 2021 die Bereiche Smart Grids, die Integration erneuerbarer Energien sowie Netzinfrastruktur und -systemdienstleistungen in die Messe integriert. Themen wie die dezentrale und erneuerbare Energieversorgung, smarte Gebäudeautomation, Energiemanagementsysteme und Sektorkopplung innerhalb von Micro Grids, Quartieren und Gebäuden sowie gewerbliche und industrielle Energiedienstleistungen bleiben Bestandteil der EM-Power Europe.

4.11.2020 | Quelle: Solar Promotion | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH