Berechnung Photovoltaikoutput aus Sonneneinstrahlung

  • Hallo,
    ich hoffe es passt hier so halbwegs in das Forum. Und zwar schreibe ich derzeit für eine Studienarbeit eine Simulation für Energiespeicher im Hauseinsatz in verschiedenen Ländern.
    Da ich von manchen Ländern leider nur die Solarstrahlung finden kann(zumindest in der Auflösung wie ich das Profil brauche) möchte ich gerne möglichst genau diese in den Output der Solaranlage umrechnen.
    Dass dies nicht 100%ig sein wird ist mir durchaus bewusst, ich denke aber es sollte in ausreichender Näherung machbar sein. Die Suche nach einer "richtigen" Rechnung hierfür gestaltet sich schwieriger als erwartet. Deshalb wollte ich mal nachhören ob ihr hier vielleicht Ideen habt?


    Für meine Berechnungen würde ich ein möglichst ideales Haus mit guter Ausrichtung der Solaranlage verwenden. Wirkungsgrade von Solarpanels sind an sich auch kein Problem (14-20% so wie ich das sehe) und die Wechselrichter sind sowieso schon in der Simulation integriert.
    Vielleicht weiss ja jemand inwiefern sich die Ausrichtung bewirkbar macht und welche Faktoren ich noch übersehe.


    Vielen Dank für eure Hilfe im Voraus

  • Hast Du Dich schon mal mit PVGIS auseinandergesetzt?
    Such mal nach diesem Stichwort.

    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 :))

  • Hab dir mal eine Datei beigefügt.


    Da hab ich mich mal durchgehangelt und mir eine Formel für meine persönliche Auswertung zusammengeschustert.
    Wollte mal sehen, ob meine Anlage an den daraus errechneten Sollwert herankommt.


    Hab allerdings nur mit der direkten Einstrahlung hantiert, und an sonnigen/leicht bedeckten Tagen komme ich damit ganz gut klar und die Werte passen auch ziemlich gut. Hier in meiner Nähe gibt es eine Wetterstation mit Pyranometer, so dass ich aktuelle Werte für die Einstrahlung habe.


    Vielleicht hilft das Dokument ja...


    Gruß
    Andreas

    Dateien

    • PV_Solar_1.pdf

      (749,27 kB, 838 Mal heruntergeladen, zuletzt: )

    Meine Anlage:
    50 Module Solar Frontier SF 165-S (CIS)
    DN 28°, Ausrichtung Süd
    Wechselrichter: Kostal Piko 8.5
    Stationärer Speicher: Senec.Home 7.5 Li V2
    Mobiler Speicher: Hyundai IONIQ electric Premium

  • henstra,


    Du solltest im Buch "Regenerative Energiesysteme" von Volker Quaschning, Ausgabe 2013 Hanser Verlag, schauen.
    Da gibt es die Gleichungen.
    Ich habe selber ein Berechnungsprogramm gemacht, die stündliche Globalsstrahlungswerte(8760 in einem Jahr) einer Wetterstation verwendet um momentane Solarmodulgeneratorleistung, täglicher Solarmodulgenerator Energie, monatliche und jährliche Solarmodulgenerator Energie berechnen.


    Grüsse

  • Vielen Dank schonmal für eure Hilfe. Ich werde mir das morgen mal alles in Ruhe anschauen sieht schonmal alles sehr zielführend aus.
    Das Buch habe ich mir mal besorgt.


    Haralt2:
    Hast du zufällig auch mal geschaut wie nah du damit an reelle Werte rankommst?

  • Hallo,


    mach das mit meiner Loxone.
    Die Prognose bekomme ich übers Netz am Vortag/frühen Morgen http://www.vorhersage-plz-bere…-wetter.com/html/940.html
    Heute:

    Bilder

    MS, 5 Smart Socket´s Air, Airbase, Modbusext.,2*Eastron Sdm630 Modbus, Zählerinterface,3 S0 Zähler, Wetterstation Elsner P03 Modbus, Fronius Symo 10 - Überschuss, WP Waterkotte DS5017.3, WW WP M-Tec WPE2000 + WW Speicher Stiebel Eltron 400 + 6kW E-Patrone

  • henstra,


    Ja ich komme gut an reele Werte. Was heisst gut hier. Kommt man 10 % falsch, ist es auch gut.
    Die Berechnung, die ich mache, ist eine Berechnung ohne Verschattung.


    Ich habe auch einen Faktor(performance faktor) für unbekannte Einflüsse wie:
    -Wirkungsgraderniederung wegen Modulerwärmung.
    -Wirkungsgradsminderung wegen Teillast.
    -Mismacht wegen abweichende Wp-Stärke der Module.
    -Reflektionsverluste wegen schräg einfallendes Licht.
    -Wirkungsgradänderung wegen anderer Spektralzusammensetzung.
    -Verluste wegen Schnee und Schmutz.
    -Verluste wegen Verschattung.
    -Leitungs- und Diodenverluste.
    -MPP-Anpassungsfehler für MPP-Tracker.
    -Spannungsumwandlungsverluste und Eigenverbrauch des Wechselrichters.
    -Verluste wegen Modul- und Wechselrichterunterbrechung.


    Dieser Faktor habe ich zu 0,80 gesetzt.


    Man muss auch daran denken, dass die jährliche Sonneneinstrahlung nicht jedes Jahr gleich ist. Man muss mit etwa 10 % Abweichung rechnen zwischen einem gutem und einem schlechten Jahr. Deswegen ist es auch schwierig exakt zu berechnen.
    Deswegen sollte man Mittelwerte machen von den stündlichen Globalstrahlungswerten während 20 Jahre.


    SolarEdge hat ein Berechnungsprogramm, die man kostenlos verwenden kann. In diesem Program kann man einige Faktoren wie Verschmutzung und Kabelverluste einstellen. Probier das Programm! Siehe ihre Homepage "solaredge.de"


    Grüsse

  • Es wurde ja hier schon PVGIS genannt, doch da sind nur Daten für Europa, Afrika und Teile von Asien drin. Das hier könnte eine zusätzliche Informationsquelle sein: http://pvwatts.nrel.gov/


    Wir könnten dir wahrscheinlich besser helfen, wenn du uns die Stoßrichtung der Arbeit mitteilen würdest.

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)

  • PVWatts kenne ich und finde ich auch gut. Leider sind mir die Werte auf stündlicher Basis nicht genau genug. Allerdings wollte ich hier auch nochmal durch die Dokumentation wühlen, da dort meineswissens die Profile recht gut erklärt und evaluiert werden.


    Um genau zu sein gehts um einen internationalen Vergleich der Rentabilität von Energiespeichern (teils in Verbindung mit Solaranlagen). In Deutschland gibt es relativ gut verfügbare Einspeiseprofile, weshalb man da nicht groß rechnen muss. In den USA ist es hier schwieriger an genaue Profile zu kommen (sowohl Verbrauchs, als auch Einspeiseprofile nur stündlich verfügbar) weshalb ich dort den Umweg über die Solareinstrahlung gehen muss. (minütlich verfügbar)


    alealdata:
    Loxone ist ein fertiges Programm richtig?
    Mein Problem mit fertigen Programmen ist bisher eher, dass es einige gibt, aber keins mir wirklich ein Profil ausspuckt. Die Gesamtsolarerzeugung ist für mich eher erstmal sekundär, die möchte ich ja gerne selber berechnen.



    Momentan überlege ich mal es angelehnt an Harald2's Vorschlag zu programmieren(ohne den Performance Faktor erstmal) und dann die Gesamterzeugung mit der von PVWatts von den verschiedenen Orten zu vergleichen. Wenn ich in etwa auf einen gewissen Wert rankomme, könnte ich damit meinen eigenen "Performance Faktor" einbauen.

  • Nein ist es nicht!
    Die Werte werden dann mit einer Formel auf die eigene Anlage berechnet wenn man es ganz genau nimmt:
    https://www.loxone.com/dede/kb/formel/
    Genau rechnen ist sowieso schwierig weil die lokale Bewölkung die größte Unsicherheit darstellt.


    Das mit dem Profil hab ich mir auch lange überlegt aber letztendlich ist für mich die Tagesprognose und der Ist Wert ausreichend um den Warmwasserspeicher zu bewirtschaften.


    Optimal wäre es wenn man folgende Seite per Quellcode auslesen könnte:
    http://www.passau.solar-wetter.com/
    so wie ich es mit obigen Link mache
    leider ist es hier nur ein Bild und das auslesen ist nicht möglich