Ausarbeitung der Projektübung/Laborarbeit für die Veranstaltung Energiespeicher 1. Die vorbereitenden Aufgabenteile beziehen sich auf eine Standort- und Lastermittlung eines frei gewählten Haushaltes und die Auslegung einer entsprechenden Photovoltaik-Anlage.
Um ein Lastprofil für den gewählten Haushalt zu erhalten, wurde die Software LoadPro-fileGenerator verwendet. In dieser Software wurden Einstellungen verwendet um einen Haushalt mit Zwei personen zu simulieren.
Inhaltsverzeichnis
1 Vorbereitung
1.1 Standort
1.2 Solarprofil
1.3 Lastprofil
2 Aufbau des MATLAB-Scriptes
2.1 Aufgabe 2.1
2.2 Aufgabe 2.2
2.3 Aufgabe 2.3
2.4 Aufgabe 2.4
3 Analyse
3.1 Aufgabe 3.1
3.2 Aufgabe 3.2
3.3 Aufgabe 3.3
3.4 Aufgabe 3.4
3.5 Aufgabe 3.5
3.6 Aufgabe 3.6
Zielsetzung und Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Auslegung und technische Analyse eines Photovoltaik-Speichersystems für einen exemplarischen Privathaushalt unter Nutzung von Simulationssoftware. Dabei steht die Optimierung der Anlagengröße im Hinblick auf Autarkiegrad, Eigenverbrauchsquote und ökonomische Durchspeicherkosten im Zentrum der Untersuchung.
- Dimensionierung von PV-Anlage und Batteriespeicher
- Analyse von Lastprofilen und solaren Erzeugungsdaten
- Simulation und Berechnung energetischer Kennzahlen mittels MATLAB
- Untersuchung der wirtschaftlichen Rentabilität und Kostenoptimierung
- Bewertung der Auswirkungen von Elektrofahrzeugen als zusätzliche Speicherressource
Auszug aus dem Buch
3.5 Aufgabe 3.5
Im erzeugten Graphen mit variabler Speicherkapazität gibt es kein Kostenoptimum. Daraus lässt sich schließen, dass ein Fehler in der Simulation vorliegt. Laut dem Graphen in Abb. 4 steigen die Durchspeicherkosten stets mit steigender Speicherkapazität an. Außerdem beginnt der Graph nahe des Koordinatenursprungs, was nicht zu erwarten ist, da bei kleiner Speicherkapazität aufgrund der Anschaffungskosten und kleiner Speichermöglichkeit die Durchspeicherkosten eigentlich sehr hoch sein mussten. Zudem sollten mit steigender Speicherkapazität die Kosten sinken und ein Optimum erreicht werden, da mit zunehmender Kapazität weniger PV-Strom in das Netz gespeist wird. Ab einer bestimmten Kapazität sollten die Durchspeicherkosten jedoch wieder steigen, da der Speicher größer ist, als die maximale einspeicherbare Energie. Der in Rot dargestellte Verlauf in Abbildung 5 zeigt einen zu erwartenden Verlauf.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Vorbereitung: Dieses Kapitel beschreibt die Festlegung der Rahmenbedingungen, wie den Standort und die Ermittlung spezifischer Solar- und Lastprofile für den Haushalt.
2 Aufbau des MATLAB-Scriptes: Hier werden die methodischen Grundlagen für die Berechnung von Energieverbräuchen, Autarkiegraden und Speicherleistungen mittels MATLAB-Scripten dargelegt.
3 Analyse: In diesem Kapitel werden die Simulationsergebnisse ausgewertet, Kostenoptimierungen durchgeführt und der Einfluss von Elektrofahrzeugen auf das Gesamtsystem untersucht.
Schlüsselwörter
Photovoltaik, Energiespeicher, MATLAB, Lastprofil, Solarprofil, Autarkiegrad, Eigenverbrauchsquote, Durchspeicherkosten, Elektrofahrzeug, Systemdimensionierung, Kostenoptimierung, Speicherverluste, Vollzyklen, Haushaltsenergie, Simulation
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der technischen Auslegung und energetischen Analyse eines Heimspeichersystems für eine PV-Anlage in einem Zwei-Personen-Haushalt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zu den Kernpunkten gehören die Modellierung von Energieflüssen, die Kostenanalyse von Speichersystemen und die Bewertung der Wirtschaftlichkeit in Abhängigkeit von der Speicherkapazität.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, ein Verständnis für die Dimensionierung von PV-Speichersystemen zu entwickeln und ein Kostenoptimum für den Betrieb zu identifizieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine modellbasierte Analyse unter Verwendung der Software MATLAB durchgeführt, unterstützt durch Internet-Recherchen zu aktuellen Marktpreisen für Komponenten.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Vorbereitung der Daten, den Aufbau der Simulationsalgorithmen in MATLAB sowie die detaillierte Analyse der Ergebnisse bezüglich Effizienz und Rentabilität.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind PV-Anlage, Heimspeicher, Autarkiegrad, Eigenverbrauchsquote, Simulationsmodellierung und Durchspeicherkosten.
Welche Rolle spielt die Simulation in den Ergebnissen der Aufgabe 3.5?
Die Simulation offenbarte Diskrepanzen zwischen dem initialen Rechenmodell und der theoretisch zu erwartenden Kostenkurve, was auf einen Fehler im Simulationsansatz hindeutet.
Wie beeinflusst ein Elektrofahrzeug das Speichersystem laut Analyse?
Ein Elektrofahrzeug kann als zusätzliches Speichermedium dienen, was die Beanspruchung des Heimspeichers reduziert und die Eigenverbrauchsquote sowie den Autarkiegrad positiv beeinflussen kann.
- Arbeit zitieren
- Jarek Dragendorf (Autor:in), 2021, Projektübung Photovoltaik-Anlage für einen Zwei-Personen-Haushalt, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/1168165
