Vela Solaris Home
DE | EN

Smart-Grid Simulationen mit Polysun Software

Die Planungssoftware Polysun bietet die Grundlage für Smart-Grid Simulationen

Winterthur, 8. August 2013Während „Smart-Grid“ oft als leere Worthülse und mit Verweis auf langfristige energiepolitische Pläne verwendet wird, bietet die Simulationssoftware Polysun für konkrete intelligente Regler die simulationstechnische Grundlage. Den sich abzeichnenden Herausforderungen der Stromnetzstabilität tritt man mit einer geeigneten Speicherung der zur Mittagsspitze geernteten Solarenergie entgegen. Dabei ist es essentiell, dass verschiedene Systemlösungen miteinander verglichen werden können, beispielsweise die elektrische Speicherung in Batterien mit der thermischen Speicherung.

 

Beispiel 1: Vergleich von Batteriespeicherung mit thermischer Speicherung
In der frühen Planungsphase überlegt sich der Bauherr, wie er möglichst viel Solarenergie selber verwenden kann und dabei den Strombezug „aus der Steckdose“ möglichst stark reduziert. Als erste Variante wird dabei die Speicherung in geeigneten Batterien geprüft. Polysun hilft dabei, die Batterie zu dimensionieren. Zweitens wird als Alternative die thermische Zwischenspeicherung geprüft: In dem Haus ist eine Wärmepumpe für die Warmwasserbereitstellung im Einsatz. Der Eigenverbrauchsanteil der Photovoltaikanlage kann dadurch erhöht werden, dass die Wärmepumpe genau dann läuft, wenn die Solarstrom-Eigenproduktion hoch ist. Polysun berechnet die daraus resultierende Verbesserung des PV-Eigenverbrauchsanteils. Ausserdem wird die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe mit Polysun berechnet und optimiert. Damit wird der Bezug von Elektrizität aus dem Stromnetz gleich doppelt reduziert.

 

Vergleich von Batteriespeicherung mit thermischer Speicherung in Polysun Abbildung 1: Vergleich von Batteriespeicherung mit thermischer Speicherung in Polysun: Photovoltaik Modul, Wechselrichter, Netzeinspeisung, Batterie, elektrische Verbraucher und Wärmepumpe in einer Simulation.

 

Beispiel 2: Wie viel bringt es, Photovoltaik auf Ost-West Giebeldächern zu installieren?
Im Zusammenhang mit der Netzstabilität zeigt sich, dass es ein Vorteil ist, wenn Photovoltaik vermehrt auf Ost-West Dächern installiert wird. Die Photovoltaikanlagen mit Südorientierung verursachen mit der ausgeprägten Produktionsspitze um die Mittagszeit ein Problem im elektrischen Übertragungsnetz.

 

Für die gleiche Modulfläche erwartet man auf Ost-West Dächern eine leicht niedrigere Stromproduktion. Für konkrete Bau- oder Sanierungsvorhaben hat man auf Ost-West Dächern aber eine grössere nutzbare Dachfläche und damit höhere Jahreserträge. Für die Bewertung dieser Minder- oder Mehrerträge braucht es eine detaillierte Simulation, wie sie Polysun anbietet. Eine moderate Netzstabilisierung könnte also mit Anreizen für Solaranlagen auf Ost-West Dächern erreicht werden.

 

Bei der Beurteilung von verschiedenen Photovoltaiksystemen ist es wichtig, dass nicht nur die Ausrichtung der Modulfelder, sondern auch die Wahl der Wechselrichter in die Berechnung eingehen. Ein knapp dimensionierter Wechselrichter hat die Eigenschaft, die Maximalleistung zu begrenzen. Genauso wie für die Ost-West-Orientierung hat dies grundsätzlich den Effekt einer besser über den Tag verteilten Produktion auf Kosten einer etwas reduzierten Energieproduktion.

3D Gebäude in SketchUp erstellt
Abbildung 2: Die 3D Gebäude werden mit der Gratissoftware SketchUp innerhalb weniger Minuten erstellt. Die Vergleichsrechnungen in Polysun sind ebenfalls schnell erstellt und erlauben eine quantitative Bewertung der beiden Situationen.

 

Weitere Informationen
Die Arbeiten im Bereich Smartgrid werden in enger Zusammenarbeit mit dem Power Systems Laboratory der ETH Zürich durchgeführt und durch Swisselectric Research sowie das Bundesamt für Energie mitfinanziert. Siehe auch www.swisselectric-research.ch



Presse Mitteilung als PDF herunterladen