Planung einer Anlage in Afrika / Bachelorarbeit

  • Moin moin liebes Forum!


    Ich schreibe momentan an meiner Bachelorarbeit und muss eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchführen, ob es von den Kosten her sinnvoller ist sich an das Stromnetz anzuschließen (in Afrika ohnehin Problematisch auf Grund von schlechter Infrastruktur) oder eine Photovoltaikanlage (also ein Inselsystem) zu installieren. Es geht dabei hauptsächlich um Afrika.
    Um herauszufinden wie teuer die Anlage ist muss ich auch wissen wie groß die sein soll. (im Endeffekt soll ein Excel-Tool entstehen, in dem man seinen Verbrauch einträgt, und wo man sich befindet und das Programm soll einem dann die Kosten ausspucken).
    Ich weiß, dass das mit Simulationsprogrammen sehr genau und einfach geht, aber ich brauche für mein Programm eine ganz grobe Einschätzung, wie viele Panels man bei einer bestimmten Einstrahlung benötigt, bzw. wie viel eine bestimmte Zahl an Panels produziert.
    Man kann das ja z.B. über folgende Rechnung machen:
    Beispiel: 6.5 kWh Sonneneinstrahlung auf eine senkrechte Fläche über den Tag kann angenommen werden als 6.5 Vollaststunden à 1 kW Sonneneinstrahlung auf ein flach liegendes Modul. (bei 1kWp wären dass dann 6.5 kWh Energie) Abgezogen werden dann noch Korrekturfaktoren für Temperatur/Wechselrichter.
    Wenn man das Modul jetzt aber schräg stellt, z.B. 30°, dann kann sich die Produktion noch steigern... dazu gibt es auch Korrekturfakoren, die für Deutschland vorhanden sind, aber für Afrika kann ich die nicht finden.... kann mir da wer helfen?
    Der Winkel soll ja optimal für den Monat der schlechtesten Einstrahlung sein bei einer Inselanlage. (außerdem braucht man den ja für Selbstreinigung der Module)
    Ich brauche nur eine einfache, grobe Ertragsberechnungsmethode für Orte in Afrika (vielleicht in Abhänigkeit davon, wie dich man am Äquator ist)


    Ich habe noch viel mehr Fragen aber ich fang mal damit an :wink:
    LG Kuli

  • Lieber Kuli,
    sollte eine Bachelorarbeit nicht auf eigenen Recherchen und Berechnungen basieren und nicht darauf das man sich etwas vorkauen lässt? :twisted:

    Grüße
    Didi


    2015: 1052 kWh/kWp; 2016: 1036 kWh/kWp; 2017: 1102 kWh/kWp; 2018: 1162 kWh/kWp; 2019: 1137 kWh/kWp; 2020: 1106 kWh/kWp

    "Handle so, wie du auch von anderen behandelt werden willst" (frei nach Kant)

    Steuern und Finanzamt (Dank an pflanze :))

  • Haha naja wenn ich alles selber herausfinde ist das Thema ganz schön umfangreich :D
    Doch, das kenn ich auch schon... ich hatte mir eigentlich vorgestellt sowas selbst in nicht ganz so genau zu machen, ums direkt in das Excel-Tool zu integrieren.
    also mit einer einfachen "Faustformel" sozusagen... aber so einfach scheint dass nicht zu sein :/ vlt muss ich dann doch ein existierendes Programm nehmen

  • Hallo e-zepp,
    Kuli muss das Rad natürlich nicht selbst erfinden.
    Wie er zum benötigtem Rad kommt und es sinnvoll anwendet ist aber eigenständig zu lösen.
    Der Professor ist sicher begeistert wenn er die Informationsquelle zitiert und gibt dann eine tolle Note für das evtl. Ausschmücken und die Erfassung in Word. :wink:

    Grüße
    Didi


    2015: 1052 kWh/kWp; 2016: 1036 kWh/kWp; 2017: 1102 kWh/kWp; 2018: 1162 kWh/kWp; 2019: 1137 kWh/kWp; 2020: 1106 kWh/kWp

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    Steuern und Finanzamt (Dank an pflanze :))

  • Das grosse Problem ist, dass der Ertrag nicht nur von Einstrahlung, Winkel, Temperatur und Systemverlusten abhaengt sondern auch in hohem Masse vom Wetter. Und genau das kannst du in keine Formel packen, das beruht in PVGIS & Co auf den Daten der letzten Jahrzehnte...

    lg kassi


    5,72 & 8,55 & 6,75 & 9,88 & 5,5 kWp & 390 Wp auf Womo
    Ioniq electric seit 5/2017, Prius aus 2005 wurde Anfang 2019 durch Tesla Model 3 ersetzt


    Hier gehts zur Analyse meiner Anlage auf Einzelmodulbasis

  • Schau erst mal auf die Landkarte - Afrika - das ist ein riesiger Kontinent mit einer gigantischen Ausdehnung und Tausenden von Klimaten. Da gibt es garantiert keine Faustformel. Du musst dich über PVGIS schon in einzelne Standorte einarbeiten, was den Anstellwinkel und den Ertrag betrifft. Da sich die Einstrahlung an jedem Standort verschieden verhält und auch großen monatlichen Unterschieden unterworfen sein kann, gibt es eigentlich nur individuelle Auslegungen.
    Wenn die Sonne voll scheint, sollte man mit 15 - 20% Ertragsverlust durch die hohe Temperatur rechnen.
    Durch Verstaubung können übrigens auch bis zu 20% Verlust entstehen, wenn die Module nicht regelmäßig gereinigt werden.
    Den Wert bekommst du nur nicht von PVGIS. Und in der Regenzeit (zB einige Länder in Westafrika) sinkt die Einstrahlung unter 5 kWh/kWp, nix mit 6.5 ++, trotz besten Anstellwinkels.

  • Alles klar schonmal Danke für eure Antworten :) ! Dann wird das wohl eher nichts mit meiner Faustformel :lol:


    Nochmal eine andere Frage: Wie sieht es mit der Aufteilung von Gleich- und Wechselstrom aus? Angenommen man will eine Farm mit Kühlkammer und Waschmaschine Fernseher, Kaffemaschine usw. betreiben. Lohnt sich da eine Trennung überhaupt, oder ist das bei dem hohen Verbrauch einfacher gleich alles auf Wechselstrom auszulegen? Kann mir vorstellen, dass das höchstens Sinn macht um den Wechselrichter kleiner zu dimensionieren, aber bei großem Verbrauch macht das dann ja kaum einen Unterschied. (schließlich können durch eine 12V Gleichstromleitung keine großen Leistungen übertragen werden) Und ist so eine doppelte Verkabelung aufwändig?


    LG Kuli

  • Die höchste gebräuchliche Systemspannung bei Inselanlagen sind 48 V DC. Und danach mittels Inverter auf 230 AC. Also alles AC Verbraucher.
    Mit 12 V wirst du bei einer PV Farmversorgung nicht weit kommen. Es gibt auch AC gekoppelte PV Anlagen (mit SMA SB/SI).
    Da haben die Batterien ebenfalls 48 V und durch Clusterbildung kann man Kapazitäten bis zu mehreren hundert kWh bauen.
    Kannst du auf der SMA Seite unter Sunny Island nachlesen.