Forschung - Archiv
Kürzestfrist-Einspeisevorhersagen für Solarstrom
Photovoltaikanlagen (PVA) reagieren sehr schnell auf Änderungen der Sonneneinstrahlung durch Wolkenbewegungen. Das Projektziel ist die Messung von kurzzeitigen Änderungen in der Stromproduktion durch PVA. Die gesammelten Daten werden evaluiert um den Gleichzeitigkeitsfaktor geografisch verteilter Anlagen für verschiedene Wetterverhältnisse zu ermitteln. Die Daten können ausserdem für Netzsimulationen, Studien zum Thema «Smart Grids» (intelligente Netze) und für Fragestellungen bezüglich der lokalen Energiespeicherung verwendet werden. Dies sollte – im Hinblick auf einen starken Ausbau der Photovoltaik – eine bessere Identifikation und Beurteilung von Netzproblemen ermöglichen.
Bei der Planung und dem Aufbau des elektrischen Netzes in der Schweiz seit Beginn des letzten Jahrhunderts war keine massive dezentrale, stark schwankende Energieeinspeisung vorgesehen. Eine entsprechende Umnutzung des Stromnetzes bedingt deshalb einen gewaltigen Aus- und Neubau des elektrischen Netzes sowie Innovationen bei der Betriebsführung. Bei einer dezentralen Einspeisung von Solarstrom mit einer kumulierten Spitzenleistungen von im Extremfall über 10 Gigawatt (zum Vergleich: das Kernkraftwerk Mühleberg verfügt über eine Spitzenleistung von 0,37 Gigawatt) braucht es zwingend eine Vorhersage, wo welche Leistungen in den nächsten Stunden dezentral in das elektrische Netz eingespeist werden, ansonsten eine effiziente Regelung des ganzen Energiesystems kaum möglich ist.
Die Gesellschaft Mont-Soleil hat aus diesem Grund im Jahr 2011 die Initiative ergriffen und zusammen mit den Firmen Meteotest, Meteo Schweiz sowie Energiepool Schweiz (welcher vom Bund die Verantwortung für die Bilanzgruppe für Erneuerbare Energien übertragen worden ist) die Entwicklung und Erprobung von Kürzestfrist-Einspeisevorhersagen für Solarstrom in Angriff genommen. Dieses Forschungs- und Entwicklungsprogramm wird durch die BKW Energie AG (BKW) über den BKW-Förderfonds finanziert.
Die Einspeisevorhersage basiert auf einer satellitengestützten Beobachtung der Wolkenbewegungen, die gekoppelt ist mit einem terrestrischen Netz von Solarzellen zur flächendeckenden Beobachtung des Leistungsverlaufs von PV-Anlagen. Eine Korrelation der entsprechenden Weltraum- mit den Boden-Daten führt schliesslich zum gewünschten Prognose-Algorithmus.
Im Winter 2011/12 wurden bereits mit zehn über den Mont-Soleil und Mont-Crosin verteilten, mit Solarzellen bestückten Messboxen vorbereitende Tests gefahren. Gestützt auf diesen ersten Betriebserfahrungen wird das Verfahren nun optimiert. In einer zweiten Projektphase werden die Messboxen grossräumiger (über das Jura-, Mittelland-, Voralpen- und Alpen-Gebiet des ganzen Kantons Bern) verteilt und die damit gewonnenen PV-Daten mit den Satellitendaten zu den Wolkenbewegungen korreliert.