07/11/2016 - Sie entwickeln freie Software, um die Produktion einer Photovoltaikanlage zu simulieren

Menéame

Ein Team von Forschern aus der Institut für Solarenergie (IES) der Polytechnische Universität Madrid (UPM) hat ein Modell entwickelt, mit dem die Energieerzeugung eines photovoltaischen Systems auf der Grundlage minimaler Wetterinformationen vorhergesagt werden kann. Das Modell wurde in ein Simulationsprogramm für Photovoltaiksysteme integriert und hat sich als nützlich sowohl für Forschungszwecke als auch für Lehrer und Profis erwiesen. In jüngster Zeit wurde sie auch der Öffentlichkeit mit einer Internetversion namens SISIFO zur Verfügung gestellt, die es ermöglicht, vernetzte Systeme zu simulieren.

Derzeit ist die wichtigste Anwendung von Photovoltaik-Solarstrom die Energieerzeugung durch Photovoltaik-Systeme, die in der Regel von einigen wenigen Kilowatt - für kleine Systeme in Häusern oder Gebäuden - bis zu mehreren hundert Megawatt der großen Photovoltaikanlagen reichen.

Die Vorhersage der von den Systemen erzeugten Energie erfolgt zu Beginn der Projekte, um ihre Konzeption zu optimieren, ihre Produktion zu maximieren oder ihre wirtschaftliche Lebensfähigkeit zu analysieren. Für diese Zwecke verwenden die Photovoltaik-Ingenieure Simulationsprogramme, die wie Input-Daten, temporäre Solarstrahlungs- und Umgebungstemperaturen aus verschiedenen Quellen (z. B. staatliche Meteorologie-Agenturen oder Satellitendatenbanken) erforderlich sind. Diese Zeitreihe ist jedoch nicht immer für den Standort des Projekts verfügbar, und es müssen synthetische (künstliche) Serien verwendet werden, die aus einer kleineren Reihe von Wetterinformationen generiert werden.

Photovoltaik einer Anlage

Die Forscher des IES-UPM haben ein Modell vorgestellt, das es ermöglicht, die Energieerzeugung eines photovoltaischen Systems vorherzusagen, indem sie nur die 12 monatlichen Werte der Sonnenstrahlung, der Trübung von Linke (ein Parameter, der anzeigt, wie transparent die Atmosphäre ist) und der Umgebungstemperatur angeben. Das Modell wurde mit einer Zeitreihe von über 200 Wetterstationen verglichen und es wurde festgestellt, dass die Unterschiede zwischen beiden Stationen unter 2% liegen, was angesichts der geringen Informationen, die es erhält, eine ausgezeichnete Annäherung ist.

Dieses Modell ist eines der Modelle, das das Simulationsprogramm für Photovoltaiksysteme IESPRO umfasst, das von der Gruppe Photovoltaiksysteme des IES-UPM in den letzten 10 Jahren entwickelt wurde. Dieses Programm, das in der Programmiersprache MatLab geschrieben wurde, wird nicht nur für Forschungszwecke, sondern auch für berufliche Zwecke verwendet - es wurde an mehrere Unternehmen im Photovoltaik-Sektor übertragen -, und für die Lehrlingsausbildung, die es den Schülern in verschiedenen offiziellen UPM-Abschlüssen zur Verfügung stellt.

IESPRO ermöglicht es, Systeme mit Photovoltaikgeneratoren verschiedener Technologien zu simulieren, die auf statischen Strukturen (auf dem Boden oder auf Dächern) montiert sind oder die auf einer oder zwei Achsen mit Solarüberwachung ausgestattet sind und die Möglichkeit einer Rück- oder Rück- oder Rück-Beobachtung haben. back-tracking, eine Kontrollstrategie, die darin besteht, die Sonne zu stoppen, um gegenseitigen Schatten unter den Anhängern zu vermeiden. IESPRO simuliert Datenreihen mit einer temporären Auflösung (zwischen Sekunden und Stunden) und einer beliebigen Länge, so dass das Programm beispielsweise zur Vorhersage der vom Photovoltaiksystem erzeugten momentanen Leistung in Echtzeit oder zur Analyse des mittel- bis langfristigen Energieverhaltens verwendet werden kann.

Vor kurzem wurde IESPRO der breiten Öffentlichkeit mit einer Internetversion namens SISIFO (Fotovoltaik-Systemsimulator) zugänglich gemacht, die über die Website zugänglich ist. www.sisifo.info. SISIFO ist Software frei, so dass Benutzer den Quellcode des Programms herunterladen können, geschrieben in der PHP-Sprache, die alle Modelle und Algorithmen enthält.

Zurzeit simuliert SISIFO nur Systeme, die mit dem Netz verbunden sind, aber Forscher gehen davon aus, dass "In Zukunft die Nutzer in der Lage sein werden, andere Photovoltaikanwendungen zu simulieren, die bereits in IESPRO verfügbar sind, wie etwa Wasserpumpensysteme, Photovoltaik-Gas-Hybridsysteme, Lüftungssysteme und Klimaanlagen oder autonome Systeme für die Stromversorgung an abgelegenen Orten des Netzes."

 

Ref.

J. MUÑOZ, O. Sie werden verwirrt sein. "A simple model for the prediction of yearly energy yields for grid-connected PV systems starting from monthly meteorological data." Renewable Energy, Volume 97, November 2016, Pages 680-688, ISSN 0960-1481. http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2016.06.023

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UPM

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