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11 | 2015

EnergieForum Bild 1

EnergieForum Bild 1 Sigmoidprofile 03 (links) und 04 nach TU München, normiert auf 8 °C. Bild 2 Ableitung der neuen Profile. betrachteten Zeitraum (meist ein Jahr) dar und ermöglicht durch Bezug auf die allokierte Menge auch den Vergleich von Netzgebieten unterschiedlicher Größe. Ri Ai Δj = ∑ − ∑ A i (2) R i steht dabei für die Restlast im Netzgebiet am Tag i, A i für die entsprechende Allokationsmenge. Es werden demnach tägliche Abweichungen betrachtet und der Betrag aufsummiert, um die gesamten Abweichungen im Netzkonto abzubilden. Dies stellt also eine geeignete Kennzahl zur Beurteilung der bisherigen Situation sowie zur Bewertung der untersuchten Weiterentwicklungsmaßnahmen dar. reich. Um dies zu beheben, ist eine Anpassung der Profilfunktionen notwendig. Da die für eine individuelle Anpassung der 14 existierenden Profiltypen, die unterschiedliche Gruppen von Haushalts- und Gewerbekunden A h ϑ = abbilden, notwendigen ⎛ Einzelmessungen nicht 1 + vorlie- B ⎝ ⎜ ϑ− ϑ0 gen, werden neue Profile nach einem einheitlichen Verfahren aus den bisherigen abgeleitet. Die besten Ergebnisse der untersuchten Möglichkeiten erzielt dabei eine Kombination aus dem bisher verwendeten Sigmoidprofil und zwei linearen Abschnitten. Daraus leitet sich auch die Bezeichnung als SigLinDe-Profile ab. Dabei wird durch die erste Gerade der Anstieg des Verbrauchs im Heizbereich abgebildet, die zweite dient der Erhöhung im Grundlastbereich. Die Ableitung der Geraden basiert auf Wendepunkt und Steigung der ursprünglichen Sigmoidfunktion. Dieses Prinzip ist in Bild 2 beispielhaft für einen Profiltyp dargestellt. Als neue Profilfunk tion ergibt sich daraus: Die neuen Profile entstehen durch eine gewichtete Mischung von sigmoiden und linearen Anteilen, um die beschriebenen Schwachstellen der bisherigen Profilfunktion zu beheben. Dies ist in Bild 3 illustriert. Die Anhebung der Allokation im kalten Bereich sowie die Erhöhung des Warmwasserniveaus sind deutlich zu erkennen. Die Parameter der Profilableitung werden hinsichtlich minimalem ∆j bei den untersuchten Netzen optimiert. Die Sigmoid-Profile existieren in fünf verschiedenen Ausprägungen, 01 bis 05, wovon hauptsächlich 03 und 04 genutzt werden. Aus diesem Grund werden die SigLinDe- Profile nur basierend auf diesen Ausprägungen berechnet und als 33 und 34 be- A h( ϑ) = + D+ max( m b (3) m b C Hϑ+ H; Wϑ+ W) ⎛ B ⎞ 1 + ⎝ ⎜ ϑ− ϑ ⎠ ⎟ ( ) + D+ max( m b m b C Hϑ+ H; Wϑ+ W) ⎞ ⎠ ⎟ 0 Neue Profilfunktion Wie bereits zuvor ausgeführt, führen die Sigmoid-SLP nach TU München zu Unterallokationen im kalten wie im warmen Be- Bild 3 Vergleich von Sigmoid-Profilen (blau) und SigLinDe-Profilen (grün) für typische Profilzusammensetzung. 50 BWK Bd. 67 (2015) Nr. 11

EnergieForum Bild 4 SigLinDe- Profile 33 (links) und 34 nach FfE. GWJ 2010/11 2011/12 2012/13 2013/14 Netze 17 38 61 38 Verbesserte Netze 15 34 49 29 Mittlere Reduktion ∆j in kWh/MWh 4,3 6,0 2,8 3,4 Reduktion ∆j bei Verbesserung in kWh/MWh Tabelle Ergebnisse der Profilanwendung auf vorliegende Daten. Bild 5 Monatlicher Saisonalfaktor eines Gaswirtschaftjahrs (GWJ). zeichnet. Auch die bisherigen bundeslandspezifischen Profile werden nicht weiterentwickelt. Bild 4 zeigt die resultierenden Profile. Die rechnerische Anwendung der Profile auf die Daten der vorliegenden Netze zeigt im Mittel eine deutliche Reduktion der Abweichungen zwischen Allokation und Restlast. Die Ergebnisse des Tests sind in der Tabelle zusammengefasst dargestellt. In allen untersuchten Gaswirtschaftsjahren ist eine Reduktion des mittleren ∆j festzustellen. Ebenso zeigt in allen Jahren eine Mehrheit der betrachteten Netze eine Verbesserung durch Anwendung der SigLinDe-Profile. Die neuentwickelten SigLinDe-Profile werden bereits seit dem 5,6 7,3 3,9 5,3 1. Oktober 2015 in der Gaswirtschaft zur Prognose der täglichen Gasverbrauchsmengen bei Gasverteilnetzbetreibern eingesetzt. Weitere Verbesserung durch saisonalen Faktor Wie eingangs beschrieben, zeigen die Auswertungen der vorliegenden Daten der Netzbetreiber einen Korrekturbedarf der Prognose, der nicht in Profilfunktionen nach bisherigem Verfahren abbildbar ist. Diese weisen einer Temperatur stets dieselbe Allokationsmenge zu. Hier sind allerdings saisonale Unterschiede festzustellen. Möglich Effekte, die dazu führen können, sind Tagesdauer, Globalstrahlung, Nutzerverhalten oder Heizungsschaltungen. Die Ursache konnte allerdings im Rahmen der Studie [3] aufgrund der Datenlage nicht detailliert untersucht werden. Um diese saisonalen Unterschiede zu beheben, kann die nach synthetischem SLP-Verfahren berechnete Alllokation mit einem Faktor skaliert werden, der diese saisonalen Effekte abbildet. Voruntersuchungen zeigen, dass tägliche Faktoren im Mittel keine besseren Ergebnisse hinsichtlich ∆j gegenüber monatlichen Faktoren erzielen. Aufgrund der einfacheren Abwicklung und Kommunikation werden daher monatliche Faktoren verwendet. Bild 5 zeigt den berechneten Verlauf über ein Gaswirtschaftsjahr. Hier ist zu sehen, dass in den Wintermonaten Dezember, Januar und Februar trotz der bereits erfolgten Anpassung der Profile noch zusätzlicher Bedarf nach Erhöhung der Allokation besteht. Im Sommer hingegen ergeben sich Faktoren, die die allokierte Menge nach SLP reduzieren. Die Anwendung dieser Faktoren auf die vorliegenden Daten ergibt eine weitere deutliche Verbesserung der Allokation hinsichtlich ∆j. Fazit Das derzeitige synthetische SLP-Verfahren im Gasbereich weist verschiedene Schwachstellen auf, die zu Abweichungen zwischen Allokation und tatsächlichem Verbrauch führen. Systematische Unter - allokationen bei kalten Temperaturen sowie im Warmwasserbereich können durch eine einheitliche Anpassung der Profilfunktionen deutlich reduziert werden. Die Umsetzung dieser neuen SigLinDe-Profile in der Gaswirtschaft erfolgt bereits ab 1. Oktober 2015. Der beobachtete saisonale Anpassungsbedarf könnte durch Anwendung eines zusätzlichen Faktors zur Skalierung der Allokation umgesetzt werden und würde zu einer weiteren Verbesserung der Allokation führen. Literatur [1] Wagner, U.; Geiger, B.: Gutachten zur Festlegung von Standardlastprofilen Haushalte und Gewerbe für BGW und VKU. München: Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE), TU München, 2005. [2] Gobmaier, T.; Hinterstocker, M.; Wachinger, K.; von Roon, S.: Statusbericht zum Standardlastprofilverfahren Gas. München: Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, 2014. [3] Hinterstocker, M.; Eberl, B.; von Roon, S.: Weiter - entwicklung des Standardlastprofilverfahrens Gas. München: Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, 2015. BWK Bd. 67 (2015) Nr. 11 51

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