Eine neu eingeführte, KI-gestützte Solarprognosetechnologie verspricht, die Betriebskosten des britischen Stromnetzes signifikant zu reduzieren. Durch genauere Vorhersagen der photovoltaischen (PV) Stromerzeugung soll die National Energy System Operator (NESO) jährlich Millionen von Pfund an Ausgleichskosten einsparen können.
Einführung von Quartz Solar
Das Unternehmen Open Climate Fix hat das Tool Quartz Solar entwickelt, das jetzt im Kontrollraum der NESO eingesetzt wird. Es dient dazu, die PV-Erzeugung zu prognostizieren und fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, wie viel Reserveressourcen gekauft werden sollten, um ein ausgewogenes Angebot und eine ausgewogene Nachfrage zu gewährleisten.
Reduktion der Prognosefehler
Seit der Einführung hat Quartz Solar die Prognosefehler halbiert, so Open Climate Fix. Dies entspricht einem jährlichen Einsparpotential von mindestens 30 Millionen GBP an Ungleichgewichten, mit der Aussicht, bis 2035 auf 150 Millionen GBP (197 Millionen USD) pro Jahr zu steigen, sofern die gesetzlichen Solarkapazitätsziele erreicht werden.
Technologie und Datenquellen
Quartz Solar wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Energieprognoseteam der NESO entwickelt. Das Tool kombiniert maschinelles Lernen, Live-Satellitenbilder und Wetterdaten, um Prognosen zu erzeugen, die im Minutentakt verfeinert werden. Dies ermöglicht eine hohe Genauigkeit bei der Vorhersage der Solarstromerzeugung sowohl am selben Tag als auch bis zu 36 Stunden im Voraus.
Ein Sprecher von Open Climate Fix erklärte, dass das Unternehmen Satellitendaten in 12 verschiedenen Spektralkanälen verwendet, was eine Live-Ansicht auf Wolken erlaubt. Diese Daten umfassen Infrarot, sichtbares Terrain und Wasserdampf.
Wetterdaten und PV-Generierung
Die Wetterdaten stammen von ECMWF und dem britischen Met Office und beinhalten Informationen zu Bestrahlung, Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung in verschiedenen Höhen, Luftdruck, Schneetiefe sowie Bewölkung und Sichtverhältnisse.
Für die PV-Erzeugung verwendet Open Climate Fix als Hauptdatenquelle PV Live, das auf mehr als 1.000 Standorten basiert und Übertragungs- und Verteilungsdaten umfasst. „Wir glauben, dass dies die genaueste Datenquelle ist, die das Vereinigte Königreich derzeit für PV-Erzeugungsdaten hat“, so der Sprecher.
Nationale und regionale Prognosen
Quartz Solar bietet der NESO sowohl eine nationale Prognose als auch eine regionale Aufschlüsselung basierend auf den Stromversorgungspunkten des britischen Stromnetzes, die etwa 300 Standorte umfasst. Diese umfangreiche Abdeckung ermöglicht eine präzisere Entscheidungsfindung in Bezug auf die Energiebeschaffung.
Verbesserungen gegenüber traditionellen Verfahren
Open Climate Fix identifiziert drei Schlüsselfaktoren, warum Quartz Solar die früheren Prognosemethoden der NESO verbessert hat:
- Schnelligkeit der Aktualisierungen: Im Gegensatz zu den herkömmlichen Wetterprognosen, die alle sechs Stunden aktualisiert werden, erfolgt die Aktualisierung des maschinellen Lernmodells alle 15 Minuten. Dies bietet dem Kontrollraum der NESO ein klareres Bild von sich ändernden Mustern in den Prognosen.
- Vielfalt der Datenquellen: Die Vielzahl der verwendeten Daten hat zu einer höheren Genauigkeit geführt. Mit zunehmender Solarenergieerzeugung könnten künftig noch mehr Datenquellen zur Verbesserung der Prognosen beitragen.
- Probabilistische Ausgaben: Das Modell PVNet liefert nicht nur das „wahrscheinlichste“ Szenario, sondern auch Vorhersagen für das 90. und 10. Perzentil, was den Ingenieuren im Kontrollraum der NESO eine breitere Sicht auf mögliche Entwicklungen bietet.
Zukunftsaussichten und kommerzielle Möglichkeiten
Open Climate Fix sieht potenzielle Anwendungen seiner Technologie auch ausserhalb des NESO-Kontrollraums. Obwohl sich die Organisation weiterhin ihrer gemeinnützigen Mission verpflichtet fühlt, werden auch Möglichkeiten für eine Kommerzialisierung erkundet, um weitere Forschungen zu finanzieren. Zudem wird angepeilt, in Zukunft in andere Märkte, wie zum Beispiel die Niederlande, einzutreten.
Über Open Climate Fix
Open Climate Fix wurde 2019 von Jack Kelly, ehemals bei Google DeepMind, und Dan Travers, früher bei Origin Energy und SunGard, gegründet. Die gemeinnützige Organisation ist auf Forschung im Bereich Energiesysteme spezialisiert und arbeitet an einer Vielzahl von KI-gestützten Projekten im Energiesektor. Ihr Code ist vollständig Open Source.
Fazit
Die Einführung von Quartz Solar stellt einen bedeutenden Fortschritt bei der Verbesserung der Effizienz der Stromerzeugung durch Solarenergie im Vereinigten Königreich dar. Mit einer Kombination aus fortschrittlicher Technologie und einer Vielzahl von Datenquellen schafft dieses System eine Grundlage, die angesichts der zunehmenden Bedeutung erneuerbarer Energien in der globalen Energiewende von entscheidender Bedeutung ist. Die Ersparnisse, die durch genauere Prognosen erzielt werden, könnten nicht nur ökonomische Vorteile bringen, sondern auch zur Stabilität und Zuverlässigkeit des nationalen Stromnetzes beitragen.
