Heute: Heiter bis wolkig. Und morgen?
Heute: Heiter bis wolkig. Und morgen?

Es ist irgendwie einleuchtend, dass ein Windrad sich bei einer Flaute nicht dreht, oder die Photovoltaikanlage bei bedecktem Himmel keinen Ertrag bringt. In einer idealen Welt existiert eine Stellschraube, bei der dann zumindest auf der Verbrauchsseite gedreht werden kann.

Bereits vor einem halben Jahr gab es hier im Blog den Beitrag „Das Eigenheim als Energiespeicher„, bei dem es vor allem darum ging, wie man durch zusätzliche Stromabnahme bei hoher Einspeisung, die Last bei geringer Einspeisung minimieren kann. Im genannten Beispiel wurde die Raumtemperatur des Eigenheims angehoben. Eine andere Möglichkeit ist die Temperatur in Kühlschränken – oder ganzen Gefrierhäusern abzusenken. Die Schwierigkeit besteht aber leider darin, dass thermische Speicherverfahren etwas träge sind. Das Vorhandensein von qualitativ hochwertigen Wettervorhersagen wird zum Erfolgsfaktor.

Lokale Wettervorhersage

Prognose - Temperaturfehler
Prognose – Temperaturfehler

Vor zwei Monaten hatte ich begonnen eine eigene Wetterstation in Mauer einzurichten und nach der Sammlung von genügend Daten einen Wetterbericht generieren zu lassen. Mit den doch recht einfachen Mitteln, die zum Einsatz kamen, sind sehr gute Prognosen für bis zu 10 Tage in die Zukunft möglich.  Man muss an dieser Stelle anmerken, dass auch die professionellen Wetterdienste wie DWD oder die Meteogroup eine seht gute Trefferquote haben, es jedoch schwierig (teuer) ist eine lokale Feinheit zu bekommen, die für die Einspeiseprognose notwendig ist. Unabhängig von der Quelle der Prognose, sind die Fehler jedoch noch geringer bei der Vorhersage des Bedeckungsgrades und der Windgeschwindigkeit. Mit der von mir eingesetzten Software kann für jede 6 Minuten des Tages eine Vorhersage dieser Werte ermittelt werden. Daraus abgeleitet wird dann die Einspeiseprognose. Man muss dazu sagen, dass selbst in einem relativ kleinen Ort wie Mauer die Werte für Berg und Tal sehr unterschiedlich sind.

Verbrauchsprognose

Verwaltung von Lastprofilen
Verwaltung von Lastprofilen

Viele Energieversorger verwenden heute noch Lastprofile für die Prognose des Stromverbrauches. Im Jahre 2000 wurde durch den Verband Deutscher Elektrizitätswerke (heute BDEW) eine Reihe von synthetischen Profilen erstellt, welches im 15-Minuten-Takt den Standardverbrauch für Privathaushalte, Kleingewerbe und Landwirtschaft angibt. Deutlich genauere Profile lassen sich ermitteln, wenn SmartMeter zum Einsatz kommen, die im 2-Sekunden-Takt ihre Messwerte an eine Analysesoftware liefern, die dann zunächst ein individuelles Lastprofil erzeugt, im zweiten Schritt ähnliche Profile in ein Bündel zusammenfasst (Beispiel: Schichtarbeiter, Singlehaushalt, …). Die Zusammenfassung in Bündel (Cluster) bringt den Vorteil, dass die Prognosequalität durch individuelle Entscheidungen des Verbrauchers geringer ausfällt, die Qualität jedoch deutlich über den veralteten Standardlastprofilen (H0, etc…) liegt. An dieser Stelle auch der Hinweis, dass die Lastprofile nicht zum Zweck der Verrechnung von Erzeugung und Verbrauch erstellt wurden.

Erzeugung und Verbrauch gemeinsam betrachtet

Profilvergleich: Erzeugung und Verbrauch
Profilvergleich: Erzeugung und Verbrauch

Betrachtet man die erstellten synthetischen Lastprofile etwas näher, so fällt auf, dass gewisse Stellschrauben vorhanden sind: Großverbraucher, Kunden mit Wärmetarifen, etc… . Bereits zu Beginn des Beitrages wurde die Absenkung der Temperatur eines Kühlhauses als mögliche Maßnahme für die Verlagerung der Lasten angesprochen. Für Wärmepumpen existieren zum Beispiel Tarife, bei denen eine 2 stündige Abschaltung zulässig ist, wenn im Anschluss eine unterbrechungsfreie Versorgung für 6 Stunden stattfindet (allerdings sind aktuell die Schaltkosten, die an den Kunden weitergegeben werden in einer Höhe, dass sie sich für neue Geräte in Neubauten nicht rechnet). Die geplante Abschaltungen und die Absenkung der Temperatur im Kühlhaus  sind nur zwei Stellschrauben, die bereits heute sehr leicht technisch umsetzbar sind. Zum Erfolg bedarf es lediglich der gebündelten Lastprofile und einer lokalen Wettervorhersage.

Wettervorhersage für die Szenarienentwicklung

Szenarienentwicklung
Szenarienentwicklung

Die Verwendung der Stellschrauben und die Wettervorhersage kombiniert, ergibt eine Bilanz für jeden Zeitpunkt des Vorhersagezeitraums. Es können unterschiedliche Einstellungen getestet werden und es bleibt genügend Zeit auf die kommende Windflaute zu reagieren.

 

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