Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung für Deutschland und Frankreich

Research output: ThesisMaster's ThesisResearch

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.
Original languageGerman
QualificationMaster of Science
Awarding Institution
  • Graz University of Technology (90000)
Supervisors/Advisors
  • Bachhiesl, Udo, Supervisor
Publication statusPublished - Mar 2017

Keywords

    Cite this

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

    2017. 102 p.

    Research output: ThesisMaster's ThesisResearch

    Gaugl, R 2017, 'Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung für Deutschland und Frankreich', Master of Science, Graz University of Technology (90000).
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    title = "Stundenbasierte Modellierung der Photovoltaikeinspeisung f{\"u}r Deutschland und Frankreich",
    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 f{\"u}r 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 f{\"u}r Deutschland und Frankreich gut abbildet.F{\"u}r die Kalibrierung und anschlie{\ss}ende Validierung des Modells werden die ermittelten Ergebnisse mit den tats{\"a}chlichen Einspeisewerten der {\"U}bertragungsnetzbetreiber verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Gro{\ss}teil der ermittelten durchschnittlichen Stundenwerte eines Monats im Bereich von ±10 {\%} der tats{\"a}chlichen Werte liegen. Betrachtet man die j{\"a}hrliche Einspeiseleistung, so weist das Modell meist eine noch weit bessere {\"U}bereinstimmung mit den Zahlen der {\"U}bertragungsnetzbetreiber auf. Die Abweichungen liegen f{\"u}r die Jahre 2005 – 2013 im Bereich von ±5 {\%}.F{\"u}r die Erstellung des Modells wurden die st{\"u}ndlichen 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 durchgef{\"u}hrt.",
    keywords = "Photovoltaik, PV, PV-Einspeisung, Deustchland, Frankreich, Globalstrahlung, Erneuerbare Energien",
    author = "Robert Gaugl",
    year = "2017",
    month = "3",
    language = "deutsch",
    school = "Technische Universit{\"a}t Graz (90000)",

    }

    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

    KW - PV-Einspeisung

    KW - Deustchland

    KW - Frankreich

    KW - Globalstrahlung

    KW - Erneuerbare Energien

    M3 - Masterarbeit

    ER -