Prognose

Technisch-wirtschaftliche Optimierung von Photovoltaik-Großanlagen zur Stromerzeugung


EnBW Energie Baden-Württemberg AG September 29, 2016 13:30 - 14:00

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Kai Plociennik

Die Software „PVplanet“ ist eine Planungssoftware für große Freiflächen-Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung. PVplanet wird seit 2011 von der Siemens AG in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern entwickelt. Die Software ermöglicht eine ganzheitliche technisch-wirtschaftliche Optimierung von Anlagenlayouts, indem für ein zu beplanendes Grundstück eine Vielzahl von Planungsalternativen (Layouts) generiert wird, die bezüglich der technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen (KPIs, Key Performance Indicators) wie Energieertrag, Wirkungsgrad, Bau- und Betriebskosten, Net Present Value (NPV) und Levelized Costs of Energy (LCOE) jeweils eigene Vor- und Nachteile haben. Die Kennzahlen werden auf Basis echter Wetterdaten mittels einer detaillierten physikalischen Ertragssimulation und komplexen Finanzmodellen ermittelt. Mittels eines mehrkriteriellen Entscheidungsunterstützungs-Tools können die Planungsingenieure das Anlagenlayout mit der besten Balance zwischen den teils widerstrebenden Optimierungszielen bestimmen.

Eine der neuesten Entwicklungen in der Software ist eine Wettersensitivitätsanalyse, bei der das Verhalten eines Anlagenlayouts für stochastische Wetterdaten über die Anlagenlaufzeit von z.B. 25 Jahren bestimmt werden kann. Basis ist die Verwendung eines Pools verschiedener Wetterdatensätze, die jeweils den Wetterverlauf eines Jahres modellieren, welcher mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten wird. Darauf basierend wird mittels einer sogenannten Monte-Carlo-Simulation eine Vielzahl von probabilistischen Wetterpfaden über die Anlagenlaufzeit erzeugt. In der Simulation wird dann das technische und wirtschaftliche Verhalten eines Layouts für die Wetterpfade ermittelt, so dass den Planungsingenieuren die Wahrscheinlichkeitsverteilungen wichtiger KPIs wie Energieertrag, NPV oder LCOE für das wahrscheinlich in Zukunft auftretende Wetter angezeigt werden können. Darauf basierend können Planungsbüros z.B. bestimmen, welche vernünftigen Garantien für den Energieertrag eines Layouts gegeben werden können.