Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung für Deutschland und Frankreich

Publikation: StudienabschlussarbeitMasterarbeitForschung

Abstract

Die Stromeinspeisung von erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Photovoltaik (PV) hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung dazugewonnen. Das Problem dieser Energiequellen ist jedoch, dass sie im Gegensatz zu traditionellen Kraftwerken keine bedarfsgerechte Erzeugung zulassen, sondern je nach vorherrschender Wetterlage eine sehr volatile Erzeugungscharakteristik aufweisen.
Diese Arbeit soll ein Grundstein für weitere Untersuchungen sein, in denen ein eventueller Zusammenhang zwischen Wind- und Photovoltaikerzeugung erforscht wird. Es soll mit Hilfe von Globalstrahlungsdaten und der installierten PV-Leistung ein Modell entwickelt werden, welches die erzeugte PV-Leistung pro Stunde für Deutschland und Frankreich gut abbildet.
Für die Kalibrierung und anschließende Validierung des Modells werden die ermittelten Ergebnisse mit den tatsächlichen Einspeisewerten der Übertragungsnetzbetreiber verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Großteil der ermittelten durchschnittlichen Stundenwerte eines Monats im Bereich von ±10 % der tatsächlichen Werte liegen. Betrachtet man die jährliche Einspeiseleistung, so weist das Modell meist eine noch weit bessere Übereinstimmung mit den Zahlen der Übertragungsnetzbetreiber auf. Die Abweichungen liegen für die Jahre 2005 – 2013 im Bereich von ±5 %.
Für die Erstellung des Modells wurden die stündlichen Mittelwerte der Globalstrahlungsdaten von 1983 bis 2015 mit Hilfe von ArcMaps, einem Programmteil der Software ArcGIS von ESRI, weiterverarbeitet. Die weiteren Berechnungen wurden mit MATLAB von MathWorks und Microsoft Excel durchgeführt.
Originalsprachedeutsch
QualifikationMaster of Science
Gradverleihende Hochschule
  • Technische Universität Graz (90000)
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Bachhiesl, Udo, Betreuer
PublikationsstatusVeröffentlicht - Mär 2017

Schlagwörter

  • Photovoltaik
  • PV
  • PV-Einspeisung
  • Deustchland
  • Frankreich
  • Globalstrahlung
  • Erneuerbare Energien

Dies zitieren

Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung für Deutschland und Frankreich. / Gaugl, Robert.

2017. 102 S.

Publikation: StudienabschlussarbeitMasterarbeitForschung

Gaugl, R 2017, 'Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung für Deutschland und Frankreich', Master of Science, Technische Universität Graz (90000).
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TY - THES

T1 - Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung für Deutschland und Frankreich

AU - Gaugl, Robert

PY - 2017/3

Y1 - 2017/3

N2 - Die Stromeinspeisung von erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Photovoltaik (PV) hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung dazugewonnen. Das Problem dieser Energiequellen ist jedoch, dass sie im Gegensatz zu traditionellen Kraftwerken keine bedarfsgerechte Erzeugung zulassen, sondern je nach vorherrschender Wetterlage eine sehr volatile Erzeugungscharakteristik aufweisen.Diese Arbeit soll ein Grundstein für weitere Untersuchungen sein, in denen ein eventueller Zusammenhang zwischen Wind- und Photovoltaikerzeugung erforscht wird. Es soll mit Hilfe von Globalstrahlungsdaten und der installierten PV-Leistung ein Modell entwickelt werden, welches die erzeugte PV-Leistung pro Stunde für Deutschland und Frankreich gut abbildet.Für die Kalibrierung und anschließende Validierung des Modells werden die ermittelten Ergebnisse mit den tatsächlichen Einspeisewerten der Übertragungsnetzbetreiber verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Großteil der ermittelten durchschnittlichen Stundenwerte eines Monats im Bereich von ±10 % der tatsächlichen Werte liegen. Betrachtet man die jährliche Einspeiseleistung, so weist das Modell meist eine noch weit bessere Übereinstimmung mit den Zahlen der Übertragungsnetzbetreiber auf. Die Abweichungen liegen für die Jahre 2005 – 2013 im Bereich von ±5 %.Für die Erstellung des Modells wurden die stündlichen Mittelwerte der Globalstrahlungsdaten von 1983 bis 2015 mit Hilfe von ArcMaps, einem Programmteil der Software ArcGIS von ESRI, weiterverarbeitet. Die weiteren Berechnungen wurden mit MATLAB von MathWorks und Microsoft Excel durchgeführt.

AB - Die Stromeinspeisung von erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Photovoltaik (PV) hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung dazugewonnen. Das Problem dieser Energiequellen ist jedoch, dass sie im Gegensatz zu traditionellen Kraftwerken keine bedarfsgerechte Erzeugung zulassen, sondern je nach vorherrschender Wetterlage eine sehr volatile Erzeugungscharakteristik aufweisen.Diese Arbeit soll ein Grundstein für weitere Untersuchungen sein, in denen ein eventueller Zusammenhang zwischen Wind- und Photovoltaikerzeugung erforscht wird. Es soll mit Hilfe von Globalstrahlungsdaten und der installierten PV-Leistung ein Modell entwickelt werden, welches die erzeugte PV-Leistung pro Stunde für Deutschland und Frankreich gut abbildet.Für die Kalibrierung und anschließende Validierung des Modells werden die ermittelten Ergebnisse mit den tatsächlichen Einspeisewerten der Übertragungsnetzbetreiber verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Großteil der ermittelten durchschnittlichen Stundenwerte eines Monats im Bereich von ±10 % der tatsächlichen Werte liegen. Betrachtet man die jährliche Einspeiseleistung, so weist das Modell meist eine noch weit bessere Übereinstimmung mit den Zahlen der Übertragungsnetzbetreiber auf. Die Abweichungen liegen für die Jahre 2005 – 2013 im Bereich von ±5 %.Für die Erstellung des Modells wurden die stündlichen Mittelwerte der Globalstrahlungsdaten von 1983 bis 2015 mit Hilfe von ArcMaps, einem Programmteil der Software ArcGIS von ESRI, weiterverarbeitet. Die weiteren Berechnungen wurden mit MATLAB von MathWorks und Microsoft Excel durchgeführt.

KW - Photovoltaik

KW - PV

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KW - Deustchland

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ER -