Die Sonne im Haus verwalten : Simulationsstudien einer Photovoltaik-basierten Hausversorgung

Dezentrale Energiesysteme erfreuen sich durch finanzielle Anreize, mit denen umweltpoltische Ziele unterstützt werden, immer größerer Beliebtheit. Im Fachgebiet „Elektrische Anlagen und Netze” wurde ein flexibles Simulationswerkzeug entwickelt, das die Eigenschaften der einzelnen installierten Komponenten sowie ihr Zusammenspiel beim Betrieb des Gesamtsystems detailliert simuliert. So wird zum Beispiel eine vergleichende Untersuchung unterschiedlicher Varianten einer Photovoltaik-basierten Elektrizitätsversorgung für ein einzelnes abgelegenes Wohngebäude möglich.

A comprehensive simulation tool with high temporal resolution was developed, allowing to overcome the current practice of having the design and dimensioning of energy systems with dispersed generation rely only on global energy harvest considerations. The simulation system allows to investigate the characteristics of dispersed generation components to be installed, as well as their control and interaction within a complete supply system, under high temporal resolution and simulation fidelity, thus providing a reasonable basis for efficient plant design. Device rating and control parameters of design variants can be optimized suitably by use of a superimposed genetic algorithm based optimization approach. Example application for the sound investigation of various configurations of PV based home electricity supply proves the versatile usability of the tool. Even if in the study presented here the focus was purely on electrical supply, the simulation tool is also capable of modeling combined heat and power systems; of course, the interdependences in dimensioning and control are then much more complicated than in the cases shown here.

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