Aufbau von Typtagen der elektrischen Verbraucherlast im europäischen Verbundnetz

Für die Verwendung in einem Preismodell der Stadtwerke München wurden Typtage der Verbraucherlast in neun europäischen Ländern und Regionen, basierend auf aktuellen Lastdaten der Entso-E generiert. Um typische Tagesverläufe zu erhalten und Ausreißer entsprechend zu filtern, wurde ein Clusterverfahren genutzt. Die Methodik ermöglicht Vergleiche zwischen einzelnen Jahren sowie den verschiedenen untersuchten europäischen Regionen. Darüber hinaus wurde für ausgewählte Länder der Einfluss der Temperatur auf die elektrische Verbraucherlast berechnet.

Methodik

Verschiedene Methoden zur Typtagerstellung wurden untersucht. Abbildung 1 zeigt eine beispielhafte Auswahl für einen Typtag in Deutschland. Bei Anwendung im Preismodell stellt sich heraus, dass ein Verfahren basierend auf hierarchischer Clusterung mit Lastgradienten als Eingangsparameter die besten Ergebnisse liefert. Dieses wird im Folgenden verwendet.

Abbildung 1: Vergleich der Methoden zur Typtaggenerierung

Die Bestimmung des Heizstrombedarfs wird mittels linearer Regression durchgeführt. Wie in Abbildung 2 zu erkennen, ist unter etwa 15° ein näherungsweise linearer Zusammenhang zwischen Temperatur und elektrischer Verbraucherlast zu erkennen.

Abbildung 2: Zusammenhang zwischen Temperatur und Last für 12 bis 13 Uhr in Norwegen

Ergebnisse

Typtage aus den Daten jeweils eines Jahres ermöglichen den Vergleich der typischen Verbraucherlast einzelner Jahre. Dies ist in Abbildung 3 für zwei Typtage der deutschen Verbraucherlast dargestellt. Hier zeigt sich, dass sowohl Typtage mit geringen Unterschieden zwischen den Jahren existieren, als auch solche bei denen größere Veränderungen erkennbar sind. Deshalb ist eine regelmäßige Aktualisierung der in der Preismodellierung verwendeten Typtage sinnvoll.

Abbildung 3: Jährliche Unterschiede der Verbraucherlast in Deutschland

Durch Berechnung der Typtage für die betrachteten europäischen Regionen können deren typische Lastverläufe gegenübergestellt werden. Abbildung 4 zeigt dies wiederum für zwei beispielhafte Typtage. Hier zeigt sich, dass trotz generell ähnlichen Verlaufs einige Unterschiede in den Charakteristika bestehen.

Abbildung 4: Unterschiede zwischen den untersuchten europäischen Regionen

Mittels linearer Regression kann die Lasterhöhung bei Temperaturverringerung quantifiziert werden. Abbildung 5 zeigt dies für Norwegen und drei unterschiedene Typtage. Hier ist erkennbar, dass der Einfluss der Temperatur deutlich tageszeitabhängig ist.

Abbildung 5: Temperaturabhängige Lasterhöhung in Norwegen

 

Projektlaufzeit:	November 2013 - März 2014
Auftraggeber:	Stadtwerke München

Veröffentlichung zum Projekt: