Die Schätzung disaggregierter Stromlastprofile: Ein Cross-Entropy- Ansatz

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1 Die Schätzung disaggregierter Stromlastprofile: Ein Cross-Entropy- Ansatz Februar 2017 Thomas Schröder & Johannes Többen 10. Internationale Energiewirtschaftstagung, Wien

2 Inhalt 1. Disaggregation Stromlastprofile 2. Zweistufiger Ansatz Disaggragation Jahresstromverbrauch Kombination mit Standardlastprofilen des BDEW 3. Ergebnisse 4. Fazit/Ausblick

3 Hintergrund Disaggregation Stromlastprofile Warum ist eine Disaggregation notwendig? Informationen über spezifischen Stromverbrauch hilft bei der Beantwortung unterschiedlicher Fragestellungen Wie wurde dies bislang gemacht? Disaggregation oftmals als proportionale Skalierung über Indikatoren Indikatoren können starke regionale Besonderheiten, z.b. der Wirtschaftsstruktur, nur bedingt abbilden Vorteilhaft wäre: Integration möglichst vieler regionaler und sektoraler Informationen

4 Verwendete Datengrundlage Erste Stufe Cross-Entropy-Ansatz: Umweltökonomische Gesamtrechnung, 2011 Energiebilanz Deutschlands, regionale Energiebilanzen, 2011 Zweite Stufe Kombination mit BDEW-SLP Repräsentative Lastprofile, 1999 Kundengruppenschlüssel, 2000 Regionale Beschäftigtenstatistik,

5 Cross-Entropy: Das Grundmodell min ln p s.t Minimiert Informationsverluste I r j w s p q Information loss Regionen (Bundesländer) Wirtschaftszweige und private Haushalte Jahresstromverbrauch der WZ Jahresstromverbrauch der Regionen erste Schätzung Priors Zielwerte

6 Modellergebnisse Jahressumme regionaler und sektoraler Stromverbrauch in GWh, 2011 BW BY BE BB BR HH HE MV NI NRW RP SL SN ST SH TH Agriculture, Hunting, Forestry and Fishing Mining and Quarrying Food, Beverages and Tobacco Texles and Texle Products;Leather, Leather and Footwea Wood and Products of Wood and Cork Pulp, Paper, Printing and Publishing Coke, Refined Petroleum and Nuclear Fuel Chemicals and Chemical Products Rubber and Plastics Other Non Metallic Mineral Basic Metals and Fabricated Metal Machinery, Nec Electrical and Optical Equipment Transport Equipment Manufacturing, Nec; Recycling Electricity, Gas and Water Supply Construction Sale, Maintenance and Repair of Motor Vehicles and Motor Wholesale Trade and Commission Trade, Except of Motor V Retail Trade, Except of Motor Vehicles and Motorcycles; Re Hotels and Restaurants Inland Transport Water Transport Air Transport Other Supporting and Auxiliary Transport Activities; Activiti Post and Telecommunications Financial Intermediation Real Estate Activities Renting of M&Eq and Other Business Activities Public Admin and Defence; Compulsory Social Security Education Health and Social Work Other Community, Social and Personal Services Private Households with Employed Persons Private Households

7 Performance Indikatoren Mean Absolute Percentage Error Weighted Absolute Percentage Error MAPE WAPE 45,0762% 0,0040% 5,2307% 0,0216% 1,0207% 0,0638% 2,7110% 0,0775%

8 BDEW-Standardlastprofile SLP L0 G1 G2 G3 G4 Kundengruppen Landwirtschaft Gewerbe werktags Uhr Gewerbe mit starkem bis überwiegendem Verbrauch in den Abendstunden Gewerbe durchlaufend Laden/Friseur G5 Bäckerei mit Backstube G6 Wochenendbetrieb H0 Private Haushalte

9 Zuteilung WZ zu SLP, Bsp. Baden-Württemberg BDEW Standardlastprofile Sektor H0 L0 G1 G2 G3 G4 G5 G6 Agriculture, Hunting, Forestry and Fishing 98% 2% Mining and Quarrying 100% Food, Beverages and Tobacco 33% 28% 39% Texles and Texle Products;Leather, Leather and Footwear 100% Wood and Products of Wood and Cork 100% Pulp, Paper, Printing and Publishing 100% Coke, Refined Petroleum and Nuclear Fuel 100% Chemicals and Chemical Products 100% Rubber and Plastics 100% Other Non Metallic Mineral 100% Basic Metals and Fabricated Metal 100% Machinery, Nec 100% Electrical and Optical Equipment 100% Transport Equipment 100% Manufacturing, Nec; Recycling 100% Electricity, Gas and Water Supply 100% Construction 100% Sale, Maintenance and Repair of Motor Vehicles and Motorcycles; Retail Sale of Fuel 100% Wholesale Trade and Commission Trade, Except of Motor Vehicles and Motorcycles 100% Retail Trade, Except of Motor Vehicles and Motorcycles; Repair of Household Goods 3% 8% 89% Hotels and Restaurants 45% 11% 45% Inland Transport 100% Water Transport 100% Air Transport 100% Other Supporting and Auxiliary Transport Activities; Activities of Travel Agencies 91% 9% Post and Telecommunications 32% 68% Financial Intermediation 100% Real Estate Activities 100% Renting of M&Eq and Other Business Activities 100% Public Admin and Defence; Compulsory Social Security 100% Education 78% 22% Health and Social Work 49% 25% 26% Other Community, Social and Personal Services 42% 16% 3% 39% Private Households with Employed Persons 100% Private Households 100%

10 Zuteilung SLP zu Bundesländern

11 Verläufe der regionalen Lastprofile

12 Relative Abweichungen der regionalen Lastprofile vom deutschen Lastprofil

13 Fazit zwei-stufiger Ansatz Stufe 1: CE-Methode Integriert unterschiedlichste relevante energiewirtschaftliche Daten Datenkonflikte werden mit minimalem Informationsverlust unter Beibehaltung der Datenstrukturen gelöst werden Tiefe der Disaggregation flexibel Sinnvolle Erweiterung der Methodenlandschaft Stufe 2: Kombination mit BDEW Aktualität der Daten: Basisjahre Zuordnung des Kundengruppenschlüssels Erarbeitung neuer SLP erscheint sinnvoll

14 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!