26/02/2015 - Modell zur Simulation von Leistungsschwankungen für große Netze von Photovoltaikanlagen

Menéame

Inigo de la Parra Laita, Industrieingenieur bei der UPNA (Universität von Navarra) hat seine Dissertation auf die Vernetzung großer Photovoltaikanlagen konzentriert. Unter den Beiträgen ihrer Forschung hat sie ein Modell entwickelt, das patentiert wurde und in der Lage ist, die Schwankungen der Photovoltaik zu simulieren. "Wenn wir nur die Strahlung an einem Punkt, die Anzahl der gruppierten Kraftwerke und die durchschnittliche Fläche, die sie besetzen, kennen, können wir simulieren, welche Schwankungen der Photovoltaikleistung auftreten können."

Eines der Probleme, mit denen der Betreiber derzeit konfrontiert ist, ist die Unmöglichkeit, die an verschiedenen Punkten des Systems, an denen mehrere Photovoltaikanlagen miteinander verbunden sind, auftretenden Leistungsschwankungen zu erkennen. "Um dies zu erfahren, könnten in allen Kraftwerken Leistungsmelder installiert werden, aber dies ist eine sehr kostspielige und außerdem schwierige Lösung, da die Kraftwerke in der Regel von unterschiedlichen Eigentümern stammen."

Die Dissertation wird unter dem Titel "Grid integration of large-scale PV-Pflanzen" (Vernetzung großer Photovoltaikanlagen) geführt. Er wurde von den Professoren Javier Marcos Álvarez und Miguel García Solano von der Abteilung für Elektro- und Elektroniktechnik der UPNA geleitet und erhielt die Qualifikation von "Excelliente cum laude."

Diese Forschung ist Teil des europäischen Projekts "PVCROPS" (PhotoVoltaic cost reduction, Reliability, Operational Performance, Prediction and Simulation), an dem Institutionen aus 7 Ländern zusammenarbeiten und das ein doppeltes Ziel verfolgt: die Steigerung des Anteils der Photovoltaikenergie in Europa auf 30% und die Steigerung der Energieeffizienz von Photovoltaic-Systemen um 9% zur Senkung des Preises von Kilowattstunden (kWh) dieser Herkunft.

Kosten und Rentabilität

Obwohl die Photovoltaikanlagen traditionell klein und verteilt waren, ist heute der Trend, große Photovoltaische Anlagen zu bauen. Dies hat auch zur Einführung neuer Leistungskriterien (Netzcodes) geführt, die z. B. die maximale Leistungsänderung vorsehen, die ein Photovoltaikkraftwerk innerhalb eines Zeitraums in das Stromnetz pumpen kann.

Die Arbeit von Iñigo de la Parra versucht, dieses Panorama zu lösen, in dem sich viele Unternehmen fragen, was sie brauchen, um eine Photovoltaikanlage an einem Ort zu installieren, an dem diese Codes eingehalten werden müssen. "Zunächst ist klar, dass ein Speichersystem installiert werden muss, und in dieser These wurden diese Energieanforderungen sowohl in Energie als auch in Energie quantifiziert," so er.

Die Tatsache, dass ein Speichersystem einer Photovoltaikanlage hinzugefügt wird, macht die Gesamtkosten (Fotovoltaikkraftwerk plus Speichersystem) deutlich höher, so dass die wirtschaftliche Rendite für den Investor langsamer ausfallen wird. "Je kleiner das erforderliche Speichersystem ist, desto geringer sind die Gesamtkosten und die Kosteneffizienz des Kraftwerks. Die These zeigt die Mindestanforderungen an Energie, um einen bestimmten Netzcode zu erfüllen, für jede Art und Größe von Photovoltaikkraftwerken und für verschiedene Kontrollstrategien." In diesem Zusammenhang wurde auch eine Rampensteuerungsstrategie patentiert, die es ermöglicht, diese neuen Netzkodizes mit den minimalen Energieanforderungen des Speichersystems zu erfüllen.

Ein weiterer Beitrag der These ist schließlich die Quantifizierung der Energieeinsparung des Speichersystems. "Die Quantifizierung erfolgt unter Berücksichtigung einer Bündelung von Photovoltaik-Anlagen, die alle als Ganzes behandelt werden und das Speichersystem in einem Netzknoten anstelle eines Speichersystems in jedem Kraftwerk positionieren."

Inigo de la Parra Laita

Iñigo de la Parra Laita erhielt den Titel Industrieingenieur bei der UPNA (2010) und ist Teil der Forschungsgruppe INGEPER (E-Engineering, Power-Elektronik und erneuerbare Energien), in der er an Fragen im Zusammenhang mit Photovoltaiksystemen arbeitet. Er hat vier Artikel in internationalen Zeitschriften veröffentlicht und ist Autor von zwei Artikeln auf internationalen Kongressen. Die Doktorarbeit hat zwei Patente entwickelt und hat an zwei FuE-Projekten teilgenommen, die von öffentlichen Stellen und zwei von privaten Unternehmen finanziert werden (Energie-Aktion S.A.). 2014 und im Rahmen des europäischen Projekts PVCROPS wurden vier internationale Seminare (Amsterdam, München, Brüssel und Évora) über die verschiedenen Forschungsergebnisse durchgeführt.

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UPNA

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