Verbesserte Netzintegration von PV-Speichersystemen durch Einbindung lokal erstellter PV- und Lastprognosen

Die Abkehr von der fossilen Energieversorgung hin zu einem dezentralen, angebotsabhängigen, erneuerbaren Energiesystem birgt zahlreiche Herausforderungen. Durch die Wetterabhängigkeit und den kontinuierlich wachsenden Anteil der regenerativen Energien an der Energiebereitstellung, werden vor allem Prognosen der Wind- und Solarleistung bei Fragen der Systemintegration an Bedeutung gewinnen.

Präzise Leistungsprognosen bilden die Grundlage

Insbesondere bei der Einsatzplanung von Erzeugungseinheiten und regelbaren Lasten sind möglichst präzise Prognosen über den zukünftigen Verlauf der Stromerzeugung und des Verbrauches von entscheidender Bedeutung. Im Bereich der Photovoltaik (PV) konnten Prognosen besonders in den letzten Jahren durch die Kombination verschiedener Prognosetechniken deutliche Verbesserungen erfahren und sind aus dem Handel mit Energiemengen nicht mehr wegzudenken. Für die Kombination von Prognosen zur Lastvorhersage und PV-Erzeugung ergeben sich neue Einsatzgebiete in dezentralen PV-Speichersystemen zur gezielten Speicherbeladung in Zeiten hoher PV-Leistung. Dabei besteht noch Unklarheit über die Anforderungen an die hierzu erforderlichen Prognosen, die sich von anderen Einsatzgebieten unterscheiden können. Besonders der geringe Nutzen von langen Prognosehorizonten sowie geringe potenzielle Kosteneinsparungen stellen den Einsatz von kommerziellen Prognoseprodukten in typischen PV-Speichersystemen im Hausbereich infrage.

Messdatenbasierte Prognoseansätze sind vielversprechend

Da im Speichersystem alle Informationen über die Energieflüsse im Haushalt zusammenlaufen und Prognosen der individuellen Haushaltslast lokal erstellt werden müssen, erscheint es als zielführend, auch die PV-Prognosen auf Basis von historischen Messwerten lokal zu erstellen. Somit kann der Umfang der externen Kommunikation reduziert werden oder im Falle eines Kommunikationsausfalls der Speicherbetrieb autonom fortgesetzt werden. Vorangegangene Untersuchungen konnten anhand von Einzelsystemen aufzeigen, dass sich für dieses Einsatzgebiet sogar einfache Prognosen auf Basis der Persistenz eignen können. In diesem Beitrag wird der Frage nachgegangen, ob sich lokal erstellte Prognosen für die prognosebasierten Betriebsstrategien in PV-Speichersystem eignen. Hierzu wird durch Simulationsrechnungen der Einfluss von Prognosefehlern auf die Betriebsergebnisse der Systeme an unterschiedlichen Standorten und unter Berücksichtigung verschiedener Haushaltslastprofile aufgezeigt.