Planung optimaler Photovoltaik-Anlagen

Effizientes Gestalten von Solarparks: Lösungen für Ihre Stromversorgung

Wir unterstützen bei der Planung einer optimalen PV-Anlage durch

  • Algorithmen für das automatisierte Erstellen des Anlagenlayouts
  • Simulation der Stromproduktion und seine Vermarktung einschließlich Verschiebung mittels Speicher 
  • die robuste Prognose der technischen und finanziellen Kennzahlen. 

Dabei rückt auch die Anwendung im landwirtschaftlichen Bereich (Agri-PV) und die beidseitige Nutzung der Module (Bifazialität) immer mehr in den Fokus.

Die  Relevanz des Themas ist offenkundig, denn die Energiewende erfordert den Umstieg auf erneuerbare Energien, um fossile Brennstoffe zu ersetzen und die Energiepreise niedrig zu halten. Große Solarparks spielen dabei eine wichtige Rolle, sie tragen allerdings nur in Verbindung mit Speichern zu einer stabilen Stromversorgung bei. 

Weniger Planungsaufwand durch softwaregetriebene Optimierung und Simulation

Die Planung solcher Kraftwerke ist sehr komplex. Aufgrund der Vielzahl an Freiheitsgraden bei der Auswahl, Platzierung und Dimensionierung der verschiedenen Komponenten ist es nahezu unmöglich, die bestmögliche Anlage manuell zu bestimmen.

SolarPlanner Software
© Fraunhofer ITWM / GOLDBECK SOLAR GmbH
Mit dem SolarPlanner läuft die Planung von Solaranlagen in Zukunft standardisiert und schneller ab.

In Zusammenarbeit mit GOLDBECK SOLAR entwickeln wir daher seit einigen Jahren eine Planungssoftware, die diese komplexe Fragestellung mithilfe mehrkriterieller Optimierungstechniken löst und eine Vielzahl von optimalen PV-Anlagen generiert. Um diese zu bewerten und zu vergleichen, wird mittels einer Ertragssimulation für reale Wetterdaten der zu erwartende produzierte Strom der Kraftwerke ermittelt. Zusätzlich können verschiedene Vermarktungsstrategien inklusive Arbitrage – das gezielte Ausnutzen von Preisunterschieden – an der Strombörse oder durch PPAs (Power Purchase Agreements) verglichen werden. Mittels Finanzbewertungen wie LCOE (Levelized Cost of Energy) oder NPV (Net Present Value) kann der/die Anwender:in die aus finanzieller Sicht effizientesten Anlagen identifizieren.

Die von uns entwickelten, automatisierten Prozesse haben den Planungsaufwand für GOLDBECK SOLAR drastisch reduziert.

Software zum SolarPlanner
© Fraunhofer ITWM / GOLDBECK SOLAR GmbH
Entwickelt wurde die Software zum SolarPlanner in Zusammenarbeit mit GOLDBECK SOLAR.

Robustheit der Strompreisentwicklung und Agri-PV als aktuelle Forschungsthemen

Für die Renditebetrachung einer Investition in ein PV-Kraftwerk ist die Entwicklung des Strompreises entscheidend. Wir entwickeln daher Ansätzen, um der unvermeidbaren Prognoseunsicherheit mit geeigneten Methoden der robusten Optimierung zu begegnen. Nutzt man Flächen für Photovoltaik und landwirtschaftliche Produktion, speziell beim Obst- und Gemüseanbau, ergeben sich weitere Fragestellungen. Die zusätzliche Verschattung kann vor Hitze schützen aber auch Ertrag und Qualität der Ernte negativ beeinflussen. Daher arbeiten wir an Modellen, um den Lichteinfall auf dem Boden zu berechnen und so das Abwägen zwischen landwirtschaftlichem Ertrag und Stromproduktion zu ermöglichen.

 

Projektpartner:

GOLDBECK SOLAR GmbH