Es stellt sich die Frage, ob durch unterschiedliche Photovoltaik-Modulausrichtungen (modellierter PV Generator) die Stromerzeugung dem elektrischen Grundlastprofil eines Bürogebäudes anzupassen ist? Es wird ein PV Generator modelliert und der Ertrag an diskreten Tagen simuliert. Für mich überraschend war das Ergebnis das eine Ost-West Anlage das Beste Ergebnis bringt.
Photovoltaik-Anlagen werden in Österreich und Deutschland Richtung Süden unter 32 bis 37 Grad Neigung, energieertragsoptimiert ausgerichtet. Die bisherigen Fördersysteme unterstützten diese Entwicklung durch die Ausschüttung von Fördermittel pro Kilowattstunde (kWh) erzeugter Energie. Die Folge ist, dass an sonnigen Tagen der Strompreis fällt und konventionelle Kraftwerke unrentabel werden.
Durch Änderung der Fördersysteme stellt die Eigenstromproduktion und Eigenstromnutzung eine interessante Einsparvariante für den Anlagenbetreiber dar. Ein weiterer Aspekt für Unternehmen ist, dass im Energieeffizienzgesetz eine Photovoltaik-Anlage, nach den Methoden der Austrian Energy Agency als Maßnahme anrechenbar ist.
Im Haushaltsbereich versucht man durch geändertes Nutzerverhalten und Speicherlösungen den Eigenstromanteil zu erhöhen. Smart Home Systeme können automatisiert, je nach momentaner Energieerzeugung, Verbraucher zu und abschalten. Das Problem dabei ist, geeignete Verbraucher im Haushalt zu finden. Speicherlösungen in Form von Batterien benötigen den entsprechenden Raum. Bei Bürogebäuden stellt die Lastverschiebung ein interessantes Potenzial dar, vor allem bei Neuplanung und Generalsanierungen, Bestandsgebäude mit einer einfachen technischen Gebäudeausrüstung ermöglichen solche Lastverschiebungen nicht!
Inhaltsverzeichnis
- VORWORT
- Department Energie-Umweltmanagement
- Zielsetzung und Erkenntnisinteresse
- Methoden
- EINLEITUNG
- Fragestellung
- Zielsetzung und Erkenntnisinteresse
- Rahmenbedingungen
- THEORETISCHE GRUNDLAGEN
- Begriffsbestimmung
- Solares Strahlungsangebot
- Altitude
- Azimut
- Datensammlung
- Temperaturdiagramm
- Globalstrahlungswerte
- Sonnenverlauf
- Stromverbrauchskurve Bürogebäude Bruck an der Mur
- Photovoltaik-Komponenten
- Photovoltaikmodul
- Modul-Wechselrichter
- Begriffsbestimmung
- MODELLIERUNG DES PV-GENERATORS
- Modulausrichtung
- Berechnung des Stundenwertes
- Berechnung der Kontrolltage mittels Messwerte
- Ergebnisse der Kontrolltage
- Berechnung der Jahres und Monatserträge je Modul
- Allgemeine Einstellung
- Jahresertrag Photovoltaik mit spezieller Modulausrichtung
- Jahresertrag Photovoltaik mit „optimaler“ Modulausrichtung
- ERGEBNISSE - AUSWERTUNGEN
- Stunden Modulertrag mit gemessener Globalstrahlung
- Berechnung des Jahresertrag der Photovoltaik - Anlage im Vergleich zu einer optimal ausgerichteten Anlage
- Elektrische Grundlast versus Photovoltaikstrom
- ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG
- LITERATURVERZEICHNIS
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Projektstudie untersucht die Möglichkeiten der elektrischen Grundlastabdeckung mittels Photovoltaik. Der Fokus liegt dabei auf der Optimierung der Eigenstromnutzung durch individuelle Ausrichtung der Photovoltaikmodule. Das Ziel ist es, eine bessere Abstimmung der Stromerzeugung auf das Lastprofil eines Bürogebäudes zu erreichen, ohne dabei das Nutzerverhalten zu verändern oder zusätzliche Technik wie Smart Home Systeme, Regelungstechnik oder Speicherlösungen einzusetzen.
- Optimierung der Eigenstromnutzung durch Photovoltaik
- Anpassung der Stromerzeugung an das Lastprofil von Bürogebäuden
- Individuelle Modulausrichtung für eine optimale Energieerzeugung
- Vermeidung von Überschussstrom und Nutzung der erzeugten Energie vor Ort
- Analyse der Möglichkeiten und Grenzen der Grundlastabdeckung durch Photovoltaik
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Diese Einleitung führt in das Thema der elektrischen Grundlastabdeckung mittels Photovoltaik ein. Sie stellt die Fragestellung der Studie vor, erklärt die Zielsetzung und beleuchtet die Rahmenbedingungen. Es wird die Notwendigkeit einer effizienten Nutzung des erzeugten Photovoltaikstroms im Kontext des österreichischen Energiemarktes und der Energiesparverordnung hervorgehoben.
- Theoretische Grundlagen: Dieses Kapitel definiert grundlegende Begriffe wie solares Strahlungsangebot, Altitude und Azimut. Es beschreibt die Datensammlung und -analyse, die für die Modellierung des Photovoltaikgenerators notwendig ist. Dazu zählen Temperaturdiagramme, Globalstrahlungswerte, der Sonnenverlauf und die Stromverbrauchskurve des Bürogebäudes.
- Modellierung des PV-Generators: Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Modellierung des Photovoltaikgenerators. Es werden die Möglichkeiten zur Modulausrichtung, die Berechnung des Stundenwertes, die Ermittlung von Kontrolltagen und die Ergebnisse der Kontrolltage erläutert. Außerdem werden die Berechnung der Jahres- und Monatserträge je Modul und die verschiedenen Einstellungen für die Modulausrichtung diskutiert.
- Ergebnisse - Auswertungen: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Auswertungen. Es werden die Stunden-Modulerträge mit gemessener Globalstrahlung, der Jahresertrag der Photovoltaik-Anlage im Vergleich zu einer optimal ausgerichteten Anlage sowie die Abdeckung der elektrischen Grundlast durch Photovoltaikstrom analysiert.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter dieser Arbeit sind: Photovoltaik, Grundlastabdeckung, Eigenstromnutzung, Modulausrichtung, Lastprofil, Bürogebäude, Energieeffizienz, Energiesparen, Österreich, Bundesimmobiliengesellschaft, Monitoring Daten.
- Quote paper
- Ing. Dipl.-Ing. Wolfgang Huber (Author), 2015, Elektrische Grundlastabdeckung mittels Photovoltaik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/434929
