Preisprognose der Intraday-Auktion und des kontinuierlichen Intraday-Handels

Projekt mit der Entrix GmbH

Batteriespeicher stellen im Rahmen der Energiewende einen entscheidenden Baustein zur Gewährleistung der Systemstabilität dar. Die Entrix GmbH betreibt eine Optimierungs- und Handelsplattform für Großbatteriespeicher mit dem Ziel, den Übergang zu einer grünen Energiezukunft zu beschleunigen. Ein relevanter Anwendungsfall hierbei ist der Arbitrage-Handel am Spotmarkt. Für einen optimierten Handel sind dabei Preisprognosen erforderlich, um den Großbatteriespeicher gewinnbringend zu vermarkten. In dem Projekt wurden daher in gemeinsamer Zusammenarbeit Intraday-Preisprognosen für Deutschland und Großbritannien unter Berücksichtigung der relevanten Einflussfaktoren erstellt. Die Implementierung des Algorithmus war dabei durch die Entrix GmbH vorgesehen. Die FfE hatte hierfür die grundlegenden energiewirtschaftliche Analysen und hierauf aufbauend die Modellierung des Algorithmus durchgeführt.

Dabei wurden zwei Prognosen für die Preise der EPEX Spot erstellt:

• Preisprognose des viertelstündlichen (DE) / halbstündigen (Großbritannien) Intraday-Auktionspreises:
  Die Preisprognose wird zwischen der stündlichen Day-Ahead-Auktion und der viertelstündlichen Intraday-Auktion (DE) bzw. halbstündigen Day-Ahead-Auktion (Großbritannien) ausgeführt. Der Fokus der Modellierung liegt dabei auf der Abbildung der Intraday-Charakteristik anhand von fundamentalen Einflussfaktoren.

• Prognose der Verteilung des kontinuierlichen Intraday-Preises nach der Intraday-Auktion:
  Die Prognose der Preisunsicherheit findet unmittelbar nach der viertelstündigen Intraday-Auktion (DE) bzw. der halbstündigen Day-Ahead-Auktion (Großbritannien) statt. Die Prognose wird einmalig durchgeführt und nicht kontinuierlich basierend auf neuen Prognosen aktualisiert. Anders als bei der vorherigen Preisprognose sind zu diesem Zeitpunkt folglich bereits viertelstündige (DE) oder halbstündige (Großbritannien) Produkte gehandelt worden. Der Fokus der Modellierung liegt hierbei auf der stochastischen Betrachtung, wie groß die Unsicherheit des Erwartungswertes des kontinuierlichen Intraday-Preises ist.

Es wurde für beide Prognosen ein statistischer Ansatz entwickelt, um diese Unsicherheiten abzubilden. Hierfür wurden zunächst die folgenden Einflussfaktoren hinsichtlich ihrer Relevanz für Preisabweichungen zwischen Day-Ahead und Intraday-Preis untersucht:

• Einfluss des stündlichen Day-Ahead-Preises
• Einfluss der Tageszeit
• Einfluss des Wochentags
• Einfluss der Einspeiseprognose Windenergie (Niveau und Gradient)
• Einfluss der Einspeiseprognose PV-Energie (Niveau und Gradient)
• Einfluss der Lastprognose (Niveau und Gradient)
• Einfluss der Residuallast (Niveau und Gradient)
• Bewertung des notwendigen zurückliegenden Zeitraums für Fortschreibung der Einflüsse in nähere Zukunft (Grundlage für Algorithmus Entwicklung)

Das Modell entwickelt seine Vorhersage aus historischen Daten, weshalb die Festlegung der Inputperiode eine entscheidende Rolle einnimmt. Da weitere Analysen auf sich ändernde Marktbedingungen hindeuten, werden die historischen Daten beider Preisprognosen aus einer rollierenden Eingabeperiode entnommen, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse aktuell bleiben.

Die Algorithmen wurden anschließend an historischen Daten getestet. Als Referenz für die Bewertung der Prognosegüte der Preischarakteristik diente dabei jeweils der Day-Ahead-Preis, sowie die Preisprognose eines kommerziellen Dienstleisters. Insbesondere für die Intraday Auktion in Deutschland konnte hierbei eine stabile Preisprognose abgegeben werden, die eine deutlich höhere Prognosegüte aufwies als die beiden Referenzen. Die Algorithmen wurden der Entrix GmbH für die Implementierung übergeben. Zudem wird auf Basis des gemeinsam mit der Entrix GmbH entwickelten Algorithmus täglich durch die FfE eine ex-post Demonstration der Prognose für die Intraday-Auktion in Deutschland veröffentlicht.