Forschungsprojekt PV-Reserve

Regelleistung von PV-Anlagen ohne Speicher durch innovative Kurzfristvorhersagen

Credit:

BMWE

Die wachsende Einspeisung erneuerbarer Energien stellt Betreiber und Vermarkter konventioneller sowie regenerativer Kraftwerke vor die Herausforderung, die Netzstabilität auch bei fluktuierender Erzeugung sicherzustellen. Besonders Photovoltaikanlagen können bislang nur begrenzt zur Erbringung von Regelleistung beitragen, da präzise Kurzfristvorhersagen der Solarstromproduktion fehlen – insbesondere dann, wenn auf Energiespeicher verzichtet wird. Das Forschungsprojekt „PV-Reserve“ (gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) adressiert diese Herausforderung, indem es die technischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen für die Bereitstellung von Regelenergie durch kommerzielle PV-Anlagen ohne Speicher anhand innovativer Vorhersagemethoden schafft.

Forschungsprojekt PV-Reserve

 

Laufzeit

September 2025 bis August 2028

Förderung durch

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektbeteiligte

  • Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • Institut für Solarforschung
  • Energie und Meteo Systems GmbH
  • CSP Services GmbH
  • BayWa r.e. AG

Im Rahmen des Vorhabens entwickeln die Projektbeteiligten erstmals ein Gesamtkonzept zur Bereitstellung von Regelenergie durch PV-Anlagen ohne Speicher und demonstrieren dieses im Rahmen der Präqualifikation mehrerer Anlagen. Dazu zählen die Entwicklung hochaktueller Vorhersagemodelle sowohl für die PV-Leistung als auch für das abrufbare Regelenergiepotenzial, die Anpassung von Handelsstrategien für Kraftwerksbetreiber und Direktvermarkter sowie die Entwicklung von Methoden zur Echtzeit-Identifikation von Regelenergieabrufen. Im Projektverbund übernehmen verschiedene Beteiligte spezialisierte Aufgaben: von der Installation intelligenter Messsysteme über die Entwicklung skalierbarer Prognosemodelle bis hin zur praktischen Demonstration und Integration in den Markt.

Das DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme bearbeitet im Projekt PV-Reserve in enger Kooperation mit dem DLR-Institut für Solarforschung zentrale Aufgaben im Bereich der Entwicklung und Validierung neuartiger Vorhersagemodelle für solare Einstrahlung. Besonderes Augenmerk gilt dabei multimodalen Ansätzen, die verschiedene Datenquellen – etwa hochauflösende Satellitenmessungen (MTG), das Eye2Sky-Netzwerk sowie einzelne SkyCams – miteinander verknüpfen. Durch die Nutzung von Deep-Learning-Techniken entstehen Prognosemodelle, die eine räumliche Auflösung von mindestens 50 Metern und eine zeitliche Auflösung von mindestens 30 Sekunden bei einer Vorlaufzeit von bis zu einer Stunde erreichen. Damit werden nicht nur PV-Leistungen präzise vorhergesagt, sondern auch kritische Rampenereignisse identifiziert, wodurch das Regelenergiepotenzial exakt quantifizierbar ist. Die so erzielten Forschungsfortschritte sind ein wichtiger Baustein für die Integration erneuerbarer Energien und die Sicherstellung der Netzstabilität.   

Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt PV-Reserve:

Abteilung

Energiesystemanalyse

Die Abteilung Energiesystemanalyse generiert systemanalytisches Wissen, welches wir sektorenübergreifend bis hin zur globalen Ebene und basierend zum Teil auf eigenentwickelten Methoden und Modellierungstools 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 Energienachfrage

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