Was ist eine Windleistungsprognose?

Eine Windleistungsprognose sagt voraus, wie viel Strom ein Windpark in den kommenden Minuten, Stunden oder Tagen ins Netz einspeist. Geliefert wird sie meist als Zeitreihe in Viertelstundenschritten, in kW oder MW, für einen einzelnen Park oder ein ganzes Portfolio.

Wie eine Windleistungsprognose entsteht

Ausgangspunkt ist die numerische Wettervorhersage (NWP): Wettermodelle wie ICON des Deutschen Wetterdienstes oder das IFS des ECMWF berechnen den Zustand der Atmosphäre auf einem dreidimensionalen Gitter. Entscheidend für die Windleistung ist die Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe, typischerweise 100 bis 160 Meter über Grund. Weil die Modellschichten selten genau dort liegen, wird die Windgeschwindigkeit vertikal interpoliert.

Anschließend wird die Windgeschwindigkeit über die Leistungskennlinie des Anlagentyps in Leistung umgerechnet. Da die Leistung im Teillastbereich etwa mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit wächst, führen kleine Fehler in der Windvorhersage zu großen Fehlern in der Leistungsprognose. Gute Prognosen hören deshalb nicht bei der Physik auf:

• Mehrere Wettermodelle werden kombiniert, weil jedes je nach Region und Wetterlage eigene Stärken hat.
• Statistische und Machine-Learning-Modelle lernen aus den Messwerten des Parks, wie er sich tatsächlich verhält, einschließlich Abschattung, Gelände und Verfügbarkeit.
• Abregelungen und Nichtverfügbarkeiten werden herausgerechnet, damit das Modell nicht aus verfälschten Daten lernt.
• Intraday-Updates gleichen die Prognose laufend mit den aktuellen Messwerten ab.

Wofür Windleistungsprognosen genutzt werden

Direktvermarkter melden damit ihre Fahrpläne am Day-Ahead- und Intraday-Markt an. Stadtwerke und Bilanzkreisverantwortliche brauchen sie, um ihren Bilanzkreis ausgeglichen zu halten und Ausgleichsenergie zu vermeiden. Netzbetreiber nutzen sie für Engpassmanagement und Redispatch.

Gemessen wird die Prognosegüte mit Kennzahlen wie dem normierten RMSE (nRMSE). In einem unserer Day-Ahead-Benchmarks für einen Windpark mit 32 MW lag der nRMSE bei 9,3 %, etwa halb so hoch wie bei einer einfachen Persistenzprognose. Wie wir unsere Prognosen berechnen, lesen Sie auf unserer Seite zur Windleistungsprognose, und gern testen Sie sie an Ihren eigenen Windparks.