Fraunhofer ISE und Transnet BW verbessern Hochrechnungen für PV-Einspeisung

Mit dem steigenden Anteil von erneuerbaren Energien im Stromnetz werden genaue Prognosen über deren voraussichtliche Einspeiseleistung für Netzbetreiber immer wichtiger. Diesem Thema haben sich nun das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und TransnetBW angenommen. Sie haben gemeinsam ein Verfahren entwickelt, mit dem eine präzise Hochrechnung der Einspeiseleistung von Photovoltaik-Anlagen möglich ist, wie die Freiburger Wissenschaftler am Mittwoch mitteilten.

Im Netzgebiet der Transnet BW gibt es etwa 300.000 Photovoltaik-Anlagen. Bislang griff der Netzbetreiber auf Vergleichswerte von Photovoltaik-Referenzanlagen zurück, um die aktuelle Einspeiseleistung hochzurechnen. Künftig werde dieses Vorgehen durch ein modulares Prognoseverfahren verbessert. Die Messwerte der Referenzanlagen würden mit Geoinformationsdaten und Angaben zu individuellen Anlageneigenschaften kombiniert, heißt es zum nun entwickelten Verfahren. Dabei werde aus der gemessenen Einspeiseleistung der Referenzanlagen zunächst die eintreffende Sonnenstrahlung ermittelt. Anschließend werde diese räumlich interpoliert und unter Berücksichtigung der Modulausrichtung zur Bestimmung der gesamten Einspeiseleistung einer Region eingesetzt.

Mit dem neuen Verfahren könnten alle Photovoltaik-Anlagen individuell prognostiziert und damit auch frei aggregiert werden. Er ergebe sich „aus der Hochrechnung ein möglichst realitätsnahes Abbild der zu erwartenden Einspeiseleistung der PV-Anlagen in unserem Netzgebiet“, erklärte Philipp Guthke, verantwortlich für »Prognosen und Optimierung« bei Transnet BW. »Damit haben wir als Netzbetreiber mehr Planungssicherheit.«

Das Prognoseverfahren sei exemplarisch in einer Testregion, die die Landkreise Freiburg und Breisgau/Hochschwarzwald mit rund 8400 Photovoltaik-Anlagen umfasste, angewandt worden. Die Ergebnisse seien schließlich mit den bislang genutzten Hochrechnungen bei Transnet BW verglichen worden. »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«, erklärte Bernhard Wille-Haussmann, Projektleiter am Fraunhofer ISE.

Er sieht auch noch Potenzial für weitere Verbesserungen. Da die Erzeugungsleistung einzelner Photovoltaik-Anlagen durch individuelles Systemverhalten stark schwanken könne, sei eine Kalibrierung der Referenzanlagen für ein präzises Verfahren besonders wichtig. Darüber hinaus würde eine automatisierte Erkennung von Verschattung, Schneebedeckung und weiteren Einflüssen maßgeblich helfen, die gemessenen Leistungswerte noch besser zu interpretieren, wie die Wissenschaftler am Fraunhofer-ISE meinen. In einem nächsten Schritt könnten daher die bisherigen Parameter etwa 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. (Sandra Enkhardt)