Fraunhofer IOSB-AST verbessert Day-Ahead-Differenzzeitreihenprognose (Differenzbilanzaggregat) für
schwäbischen Verteilnetzbetreiber Albwerk GmbH & Co. KG

Ilmenau/Geislingen, 01. August 2024: Verteilnetzbetreiber sind nach § 12 Absatz 3 der Stromnetzzugangsverordnung (StromNZV) verpflichtet, einen sogenannten Differenzbilanzkreis zu führen, in dem zu jeder Viertelstunde für alle Einspeisungen und Verbräuche die Abweichung zwischen geplanter und tatsächlicher Energiemenge bilanziert wird. Energieexperten des Fraunhofer IOSB-AST konnten nun bei der Albwerk GmbH & Co. KG die Day-Ahead-Prognose für diese Zeitreihe, als Schattenprognose im Vergleich zum bisherigen Dienstleister, um rund 40 Prozent bezogen auf den mittleren absoluten Fehler (MAE) verbessern.

Zunächst wurden dafür in einer Kurzstudie die charakteristischen Eigenschaften des Differenzbilanzkreises bestimmt. Wesentliche Einflussfaktoren sind beispielsweise die Außentemperatur und die Globalstrahlung, da im untersuchten Netzgebiet eine hohe Anzahl an PV-Anlagen installiert ist. Anschließend wurde ein optimiertes Prognosemodell erstellt, das auf KI-Technologien basiert, sodass insbesondere nicht-lineare Charakteristiken der sogenannten Differenzbilanzaggregat-Zeitreihe (DBA) berücksichtigt werden.

© Albwerk
Nächtlicher Blick auf Geislingen, dem Sitz der Albwerk GmbH & Co. KG.

„Für die Erstellung des Prognosemodells war es wichtig, das Verhalten der DBA-Zeitreihe im Netzgebiet des Albwerks zu verstehen. Mithilfe unserer Analysetools konnten wir zum Beispiel tageszeitliche Muster sowie spezifische Kalendereffekte in den Zeitreihen identifizieren und somit die Modellparameter demensprechend konfigurieren“, erklärt Tom Bender, Prognoseexperte am Fraunhofer IOSB-AST.

Die genaue Vorhersage der sogenannten Differenzzeitreihe wird mit wachsendem Ausbau der erneuerbaren Energien immer schwieriger, da bei der Prognose über das Standardlastprofil aktuelle Trends wie der Eigenverbrauch mittels Photovoltaik weitestgehend unberücksichtigt bleiben bzw. nur mit einem hohen zeitlichen Verzug abgebildet werden können. Andererseits bleibt das Standardlastprofil das Mittel der Wahl, solange noch kein großflächiger Smart-Meter-Rollout in Deutschland abgeschlossen ist. Betriebswirtschaftlich bedeutsam ist die Day-Ahead-Prognose für den Differenzbilanzkreis, da Differenzen zwischen vorhergesagten Werten und realem Verbrauch durch teure Ausgleichenergie kompensiert werden müssen.

Seit Anfang 2024 wird die Fraunhofer-Prognoselösung im Testbetrieb beim Albwerk eingesetzt und die Prognosegüte verglichen und bewertet. Dabei wird täglich eine entsprechende Day-Ahead-Prognose für den Kunden generiert.

„Im bisherigen Analysezeitraum führte die ‚Schatten’-Day-Ahead-Prognose des Fraunhofer Instituts sowohl zu einer geringeren absoluten Ausgleichsenergiemenge als auch zu einer Senkung der entsprechenden Ausgleichsenergiekosten“, sagt Frank Dieterle, Leiter Energiewirtschaft, Albwerk GmbH & Co. KG.

 

Fragen zum Thema Differenzbilanzkreis beantwortet Ihnen gerne Tom Bender, tom.bender@iosb-ast.fraunhofer.de, oder telefonisch unter 03677 461-1593.