Tiskane izdaje
Ljubljana – Gregor Černe je prejel Prešernovo nagrado za študente za magistrsko delo Kratkoročno napovedovanje porabe električne energije z uporabo mehkih Takagi-Sugeno modelov. Izboljšana napoved porabljene energije opazno vpliva na njeno ceno.
Gregor Černe je eden najbolj obetajočih raziskovalcev na začetku kariere na fakulteti za elektrotehniko in prejemnik Prešernove nagrade.
Kaj je predmet vašega dela in za koga je to pomembno?
Ukvarjam se z napovedovanjem porabe električne energije, kar je najpomembneje za distributerje elektrike, saj želijo kupiti elektriko čim ceneje. Elektrarne tako vedo, koliko morajo proizvesti, poleg tega je nakup elektrike cenejši, če je opravljen prej. Trgovci z elektriko zato hočejo čim hitreje in čim natančneje izvedeti, koliko elektrike bodo njihovi uporabniki porabili v določenem trenutku.
Težava nastane, če je napoved napačna. Če trgovec vnaprej zakupi premalo elektrike, bo moral ob povečani porabi na trgu kupiti dodatno elektriko po višji ceni. Če je zakupi preveč, tudi ni dobro, saj obremeni električno omrežje in zato dobi račun operaterja prenosnega omrežja. Za znižanje stroškov je tako najpomembnejša čim natančnejša napoved porabe za jutri.
Kaj vpliva na porabo elektrike?
Najbolj temperatura. Velik del porabe elektrike vključuje ogrevanje, predvsem pozimi. Pri 15 do 20 stopinjah Celzija ogrevanje počasi ugašamo, nad temi temperaturami pa počasi prižgemo klimatske naprave in poraba elektrike se poveča. Večinoma želimo, da je v sobah približno 20 stopinj Celzija.
Ali na porabo vpliva le temperatura?
To je le najpomembnejši vpliv. Na porabo vpliva tudi to, ali je konec tedna ali delovni dan.
Je poraba ob koncih tedna večja?
Drugačna je. Čez teden je vrh porabe, ko ljudje pridejo domov in začnejo kuhati. V nedeljo pa sta dva vrha porabe, za kosilo in večerjo. Razlika je tudi med zimo in poletjem. Pozimi je poraba večja in konstantna, saj je večji del odvisen od ogrevanja. Poleti ni toliko hlajenja kot pozimi ogrevanja, poleg tega ljudje več časa preživijo zunaj, poraba je zato nižja in bolj niha.
Trgovci navadno kupujejo elektriko za leto ali celo več vnaprej. Kakšno je razmerje med dolgoročnim in kratkoročnim napovedovanjem?
Pri dolgoročnih nakupih elektrike trgovci pregledajo, koliko njihovi uporabniki najmanj porabijo. Najprej tako zakupijo velik del v pasu, nato zakupijo še trapezno obliko. Potem je na vrsti moja magistrska naloga oziroma zakup elektrike za dan vnaprej. Za dva tedna vnaprej namreč ne moreš natančno vedeti, kakšne bodo razmere na določen dan. To se zelo uporablja pri avtomatizaciji.
Ste to preizkušali v praksi? Deluje?
Uporabil sem realne podatke iz let 2010 in 2011, model pa sem testiral s podatki iz leta 2012. Izračunal sem štiri odstotke mogoče napake. Seveda so mogoče še izboljšave. Če bi dobili še novejše podatke, bi imeli večjo bazo, lahko bi izločili napake in napovedi bi bile še natančnejše.
Zdaj je to izdelek, ki ga je mogoče tržiti?
O uporabi se še dogovarjamo. Treba bo pripraviti še primeren uporabniški vmesnik. Za to bo treba najti še oblikovalce, naša naloga so možgani v ozadju. Mehke metode niso uporabne le pri napovedovanju porabe energentov, temveč tudi pri vodenju, robotih, senzorjih in drugem, kjer je pomembno napovedovanje vedenja. Poraba elektrike pa je eno od področij, kjer to še ni uveljavljeno.
Katere podatke upoštevate?
V sistem vnesemo podatke o temperaturi, ali bo deževalo, in na podlagi tega dobimo izračune o porabi za vsako uro prihodnjega dneva. Prav tako ni težko izdelati sistema, ki iz baze Arso sam sprejema podatke.
Kdaj bo vaš sistem v uporabi?
Verjetno v enem letu.
Je v Sloveniji za taka znanja dovolj priložnosti?
Postal sem mladi raziskovalec in imam pogodbo s fakulteto za štiri leta. Potem bomo pa videli.
Natančne napovedi so pomembne, pravijo tudi trgovci. Foto Roman Šipić/Delo
Napovedi se kažejo v uspešnosti
»Natančna kratkoročna napoved porabe električne energije je ključna, saj se ta kaže tudi v poslovni uspešnosti podjetja. Podjetje mora poznati porabo svojih odjemalcev, razmere na trgu in vremenske razmere ter druge dejavnike, ki vplivajo na porabo odjemalcev. Podjetje primarno izpolnjuje cilj, da je kratkoročna napoved čim natančnejša, nenatančnosti oziroma končna odstopanja elektroenergetskega sistema uravnava sistemski operater prenosnega omrežja in stanje sporoča operaterju trga.
To uravnavanje je za podjetje seveda strošek, saj operater trga nato preveri, koliko realizacija merilnih mest posameznega udeleženca trga (podjetja) odstopa od napovedi, ter izdela bilančni obračun. Na podlagi tega podjetjem nato izda račune za dobavljeno energijo pozitivnih odstopanj ali za prevzeto energijo negativnih odstopanj,« pojasnjujejo v Elektro energiji.
Delež nakupa z dolgoročnimi pogodbami je v Elektro energiji še vedno prevladujoč in daleč največji. Nestandardizirani in kratkoročni produkti so količinsko majhni. »Največji delež imajo dolgoročni nakupi pasovne energije, ki so kupljeni pred začetkom dobave. Nakup drugih produktov je odvisen od diagrama porabe kupcev našega podjetja,« še dodajajo. Od natančnosti kratkoročne napovedi in višine cen na trgu je odvisna višina računa, ki ga prejmejo od operaterja trga. »Vendar je to težko natančno napovedati, ker lahko nastane večji strošek tudi ob majhnih odstopanjih zaradi višjih cen elektrike in obratno,« pojasnjujejo v Elektro energiji.
»Natančno napovedovanje porabe je vse večje tudi zaradi povečevanja volatilnosti na kratkoročnih trgih in stroškov sistemskih storitev, zato v zadnjih dveh letih v Sloveniji zaznavamo rast stroškov odstopanj realizacije od obratovalnih napovedi,« pravi predsednik uprave Gen-I Robert Golob.
Dodaja, da z dolgoročnimi posli načelno zakupijo vse pričakovane potrebe (za namen varstva), ki pa jih s kratkoročnimi nakupi in prodajami nato optimizirajo ter prilagodijo natančnejši kratkoročni napovedi odjema. Ta vključuje tudi natančnejšo napoved vremenskih razmer. Stroški napačnih napovedi pa so zelo odvisni tako od volatilnosti cen na trgu kot tudi od natančnosti napovedi. »V preteklih letih, ko so bile razmere na trgih zelo stabilne, je bil ta vpliv zelo omejen, v zadnjih časih pa se je s povečevanjem volatilnosti cen še okrepil,« pravi Golob.
