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Fraunhofer ISE und TransnetBW schließen Kooperation erfolgreich ab
Presseinformation 11/16 vom 18. Mai 2016
Der Ausbau des Anteils erneuerbarer Energien am Energiemix und der damit verbundene Zuwachs dezentraler Erzeugungsanlagen stellen die Netzbetreiber vor neue Herausforderungen. Sie müssen bei fluktuierender Stromerzeugung und immer komplexerer Netzinfrastruktur die Stabilität und Sicherheit der Stromversorgung gewährleisten. Präzise Prognosen, z. B. für die Einspeiseleistung von Photovoltaikanlagen ins Stromnetz, gewinnen daher für die Netzbetreiber an Bedeutung.
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und TransnetBW haben gemeinsam ein Verfahren entwickelt, mit dem eine präzise Hochrechnung der Einspeiseleistung von PV-Anlagen möglich ist.
Zum Netzgebiet von TransnetBW zählen 300 000 PV-Anlagen. Um deren gesamte aktuelle Einspeiseleistung hochzurechnen, greift der Netzbetreiber bislang auf Vergleichswerte von PV-Referenzanlagen zurück. Allerdings sind nicht alle installierten PV-Anlagen mit Messinstrumenten versehen, welche die relevanten Werte an das Hochrechnungssystem übertragen. In Zukunft kann diese Vorgehensweise durch ein modulares Prognoseverfahren verbessert werden: In einem Forschungsprojekt haben TransnetBW und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Methode entwickelt, welche die Messwerte der Referenzanlagen mit Geoinformationsdaten und Angaben zu individuellen Anlageneigenschaften kombiniert. Dabei wird aus der gemessenen Einspeiseleistung der Referenzanlagen zunächst die eintreffende Sonnenstrahlung ermittelt. Anschließend wird diese räumlich interpoliert und unter Berücksichtigung der Modulausrichtung zur Bestimmung der gesamten Einspeiseleistung einer Region eingesetzt. So lassen sich alle PV-Anlagen individuell prognostizieren und damit auch frei aggregieren. »Durch das Zusammenspiel all dieser Informationen ergibt sich aus der Hochrechnung ein möglichst realitätsnahes Abbild der zu erwartenden Einspeiseleistung der PV-Anlagen in unserem Netzgebiet«, so Dr.-Ing. Philipp Guthke, verantwortlich für »Prognosen und Optimierung« im Bereich Systembetrieb/Handel bei TransnetBW. »Damit haben wir als Netzbetreiber mehr Planungssicherheit.«
Das entwickelte Hochrechnungsverfahren wurde exemplarisch auf eine Testregion von TransnetBW, die Landkreise Freiburg und Breisgau/Hochschwarzwald, mit rund 8400 PV-Anlagen angewandt. Die Ergebnisse aus dem neu entwickelten Hochrechnungsverfahren wurden anschließend mit den von TransnetBW im gängigen Hochrechnungsverfahren ermittelten Werten verglichen. »Gegenüber dem bisherigen Verfahren ohne Berücksichtigung der Modulorientierung konnten wir mit der neuen Methode die Präzision der Hochrechnung im Rahmen einer Kreuzvalidierung um bis zu 20 Prozent signifikant verbessern«, so Dr.-Ing. Bernhard Wille-Haussmann, Projektleiter am Fraunhofer ISE.
Nach erfolgreichem Projektabschluss sehen die Wissenschaftler weiteres Potenzial das Hochrechnungsverfahren für die Einspeiseleistung von PV-Anlagen zu verbessern. Da die Erzeugungsleistung einzelner PV-Anlagen durch individuelles Systemverhalten stark schwanken kann, kommen Wille-Haussmann und seine Kollegen zu dem Schluss, dass eine Kalibrierung der Referenzanlagen für ein präzises Verfahren besonders wichtig ist. Darüber hinaus würde eine automatisierte Erkennung von Verschattung, Schneebedeckung und weiteren Einflüssen maßgeblich helfen, die gemessenen Leistungswerte noch besser zu interpretieren. In einem nächsten Schritt könnten die bisherigen Parameter z. B. um Angaben zur Verschattung der Anlagen basierend auf 3-D-Modellen von Städten oder Luftaufnahmen, ergänzt werden, um eine noch realitätsnähere Prognose der Einspeiseleistung abzugeben.
Ein ausführlicher Artikel zu diesem Thema ist in der Ausgabe 5/2016 der »Energiewirtschaftlichen Tagesfragen« erschienen: http://www.et-energie-online.de
Mehr Planbarkeit für Netzbetreiber: Fraunhofer ISE und TransnetBW entwickeln verbesserte Hochrechnun ...
©TransnetBW
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Ablaufschema des Hochrechnungsverfahrens mit Projektion der PV-Leistung von Referenzanlagen auf beli ...
©Fraunhofer ISE
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Presseinformation im PDF-Format
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Energy, Environment / ecology, Physics / astronomy
transregional, national
Cooperation agreements, Research results
German
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