Forschungsprojekt HyForPV

Hybride Solarstrahlungsvorhersagen und Skalierbare Rechenverfahren für die Systemintegration und Vermarktung von PV-Strom

Credit:

BMWK

Für die Systemintegration und den weiteren Ausbau der Photovoltaik wird im Forschungsprojekt HyForPV eine neue Prognosemethode basierend auf der Kombination verschiedener Datenquellen entwickelt und standardisiert. Die Energieeinspeisung aus Photovoltaikanlagen ist stark wetterabhängig und schwankt im Maßstab von Minuten oder gar Sekunden. Dennoch stehen Netzbetreiber vor der Herausforderung, diese fluktuierende Energiequelle in das ebenfalls stark schwankende Gleichgewicht aus Stromangebot und -nachfrage einzubinden. Für die Systemintegration und den weiteren Ausbau der Photovoltaik besteht deshalb großer Bedarf, neue Vorhersageprodukte zu entwickeln und zu standardisieren.

Forschungsprojekt HyForPV

 

Laufzeit

September 2018 bis August 2021

Förderung durch

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Projektbeteiligte

  • Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • Bundeshöchstleistungsrechenzentrum Stuttgart
  • capdevila ite e.K., Stuttgart

Für die Entwicklung von hochaufgelösten PV-Leistungsvorhersagen wird im Forschungsprojekt HyForPV eine Prognosemethode erarbeitet, die unterschiedlich aufgelöste Datenquellen (Satellitenbilder, Wettermodelle, Simulationen, Wolkenkameras) kombinieren kann. Daraus werden durch eine optimierte Datenverarbeitung auf Hochleistungsrechnern kurzfristige Prognosen erstellt, die sich durch eine hohe Aktualisierungsrate von rund fünf Minuten und einen Vorhersagehorizont von einer Stunde auszeichnen. Die Prognosemethode soll außerdem ermöglichen, Einzelvorhersagen zu flächenhaften Vorhersagen aller installierter Anlagen zu skalieren, um beispielsweise gesamte Netzgebiete abdecken zu können.

Das Institut für Vernetzte Energiesysteme beschäftigt sich im Projekt mit dem Einsatz und der Kombination unterschiedlicher experimenteller und modellbasierter Datenquellen wie Wolkenkameras, Satellitendaten und numerischen Wettermodellen.In Verbindung mit den Ergebnissen des Forschungsprojekts VariSol, das sich mit der Entwicklung und Auswertung des Wolkenkameramessnetzes eye2sky beschäftigt, können wertvolle Vorhersagen für Netz- und Anlagenbetreiber erstellt werden, die unter anderem für den Energiehandel sowie das Einspeise- und Speichermanagement von Solarenergie genutzt werden können.

Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt HyForPV:

Abteilung

Energiesystemanalyse

Entscheidungen in der Energiewirtschaft, Energiepolitik und Energieforschung haben weitreichende und langwirkende Folgen. Durch vorausschauendes aktives Handeln können Chancen neuer Technologien rechtzeitig erkannt und mögliche negative Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft minimiert werden. Voraussetzung für ein solches Handeln ist systemanalytisches Wissen, welches wir sektorenübergreifend bis hin zur globalen Ebene und basierend auf unterschiedlichen Methoden bereitstellen.

Forschungsgruppe

Energiemeteorologie

Die Forschungsgruppe Energiemeteorologie analysiert, wie sich verschiedene Beobachtungssysteme und numerische Modelle methodisch optimieren lassen. Dazu betreiben wir eigene Messnetze zur boden- und satellitengestützten Erhebung energiemeteorologischer Daten, um optimale Informationen für die Energieversorgung bereitzustellen.

Handlungsfeld

Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage

Die Gleichzeitigkeit von Stromerzeugung und -verbrauch ist die Basis für ein stabiles Energiesystem. Weil die dominierenden erneuerbaren Energien im Stromsystem jedoch stark wetterabhängig – und damit nicht zeitunabhängig verfügbar – sind, müssen wir gänzlich neue Konzepte der Systemregelung entwickeln, um Bedarf und Verfügbarkeit in Einklang zu bringen.

Kontakt

Energiemeteorologie

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme