Simulationen zur Ertragsoptimierung einer einachsig nachgeführten Photovoltaikanlage

URL
Dokumentart: Bachelor Thesis
Institut: Department Umwelttechnik
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2018
Publikationsdatum:
SWD-Schlagwörter: Simulation , Ertrag , Ertragssteigerung , Fotovoltaikanlage
DDC-Sachgruppe: Ingenieurbau und Umwelttechnik

Kurzfassung auf Deutsch:

Der Ertrag von PV-Anlagen kann mit Hilfe von Nachführsystemen gesteigert werden. Diese richten die Module nach der Sonne aus, sodass die auf die Solarzellen treffende Einstrahlungssumme vergrößert wird. Die in dieser Arbeit untersuchte PV-Anlage in Niederbayern ist mit einem einachsigen Nachführsystem ausgestattet. Durch die vertikale Drehachse verschatten sich die Modultische in den Morgen- und Abendstunden gegenseitig. Mit Hilfe der Simulationssoftware PVsyst wurde untersucht, wie durch eine Umprogrammierung des Nachführsystems die Verschattungen gemindert und somit der Ertrag optimiert werden kann. Neben dem aktuellen Nachführsystem wurde ein starres Gestellsystem getestet, welches zwar zu einer schlechteren Nutzung des Direktstrahlungsanteils der Globalstrahlung führt, jedoch auch mit geringeren Verschattungsverlusten und Betriebskosten einhergeht. In der dritten Simulation wurde ein Nachführsystem mit Backtracking simuliert, welches die Module zwar nicht optimal nachführt, dadurch jedoch die Verschattungsverluste minimiert. Durch den Vergleich der prognostizierten Erträge aller Simulationsvarianten konnte auf eine ertragsoptimierende Kombination der Gestellsysteme geschlossen werden. Den Simulationsergebnissen konnte entnommen werden, dass das aktuelle Nachführsystem bereits sehr gute Ergebnisse erzielt. In der Zeit von der neunten bis zur 43. Woche eines Jahres sollte das aktuelle Nachführsystem beibehalten werden. Von der ersten bis zur achten Woche und von der 44. Woche bis zum Ende des Jahres sollten die Modultische in der 23. Position des Nachführsystems fixiert bleiben, um die Funktion eines starren Gestellsystems zu erfüllen. Hierdurch kann eine jährliche Ertragssteigerung von etwa 0,3 % erreicht werden, wodurch der Nettogewinn der PV-Anlage bis zum Ende der Betriebslaufzeit um etwa 17.174 € gesteigert werden kann. Zudem entfallen in den 17 Wochen, in denen das Nachführsystem deaktiviert wird, das Ausfallrisiko und damit einhergehende Ertragsminderungen und Kosten. Aufgrund der Unsicherheiten der Simulationen sollte nach Einbindung der neuen Nachführmethode die prognostizierte Ertragssteigerung verifiziert werden. Außerdem sollten aufgrund des geringen Ertragsgewinns weitere Möglichkeiten zur Optimierung des Ertrags der PV-Anlage untersucht werden.

Hinweis zum Urheberrecht

Für Dokumente, die in elektronischer Form über Datenenetze angeboten werden, gilt uneingeschränkt das Urheberrechtsgesetz (UrhG). Insbesondere gilt:

Einzelne Vervielfältigungen, z.B. Kopien und Ausdrucke, dürfen nur zum privaten und sonstigen eigenen Gebrauch angefertigt werden (Paragraph 53 Urheberrecht). Die Herstellung und Verbreitung von weiteren Reproduktionen ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung des Urhebers gestattet.

Der Benutzer ist für die Einhaltung der Rechtsvorschriften selbst verantwortlich und kann bei Mißbrauch haftbar gemacht werden.