Detailierte theroretische Simulation von Einstrahlungsleistung

  • Hallo,


    ich habe folgendes Problem:


    1. Ein Haus hat 3 Flächen: S, O, W.
    2. Auf der O und W Fläche gibt es zwei unterschiedliche Neigungswinkel.
    3. Alle Flächen sind unterschiedlich groß.
    4. Ggf. sind auf jeder Fläche unterschiedliche Leistungen/Module verbaut.
    5. Das ganze an einem bestimmten Standort

    Es gibt zwar einen haufen Ertragsrechner welche aus den einzelnen Angaben einen Ertrag berechnen und vielleicht habe ich auch schon einen Rechner gesehen, der

    die max. Leistung berechnet pro Tag berechnet, aber ich konnte keinen finden der mir das saldieren berechnet.

    Des weiteren habe ich das Problem, das ich gerne über einzelne Tage den theoretischen Ertragsverlauf und tatsächlich theoretische Leistung über das oben genannte Szenario ermitteln möchte.

    Des weiteren würde ich das ganze dann auch noch über historische Solareinstrahlungsdaten simulieren wollen (die es wohl irgendwo geben müsste.)

    Und dann auch noch die möglichen Verbräuche:

    1. Dauerverbräuche
    2. Verbräuche durch externe Einflüsse (z.B. Wärmeverbrauch durch Heizung bei gegebenen Außenbedingungen)
    3. Angaben von diversen planbaren verbräuchen (Waschmaschine, Trockner, E-Kfz)
    4. Geregelten Verbräuchen (PV-Speicher)

    Und dann will ich auch noch weiter gehen und die Ertragsmöglichkeiten einer Röhrenkollektoranlage für die Heizungs- und Warmwasserunterstützung ermitteln.

    Außerdem soll eine Inverter-Luft-Wasser-WP mit einer gewissen Außentemperatur simuliert werden welche möglichst viel PV-Stromanteil nutzt.

    Und beides zusammen sollen dann auch noch einen Solarspeicher aufladen können der auch noch simuliert werden sollte.


    Hintergrund ist es heraus zu finden wie hoch die theoretischen Autarkie- und Deckungsgrad meiner geplanten Anlage ist und wo ich ggf. Stellschrauben bekomme (lohnt es sich die Module x auf Dachfläche y zu setzten oder besser auf z, sollten die Röhrenkollektoren doch besser auf y und nicht auf Fläche w.)


    Ich kann mir einfach nur schwer vorstellen das nicht schon mal jemand so etwas gemacht und in ein Programm gegossen hat.


    Jaja, und Wolken und Nebel gibt es auch noch, ich weis. Daher die Simulationsmöglichkeit auf historische Daten.

  • ... und dann kommt ein Vulkanausbruch, verdunkelt den Himmel - und deine ganze Theorie ist Makulatur.


    Bitte lies - mehrfach als "Gold wert" gelobt - FAQ - wertvolle Informationen zu PV-Anlagengröße, Stromspeicher, Wirtschaftlichkeit, Eigenverbrauch, Optimierung, Simulation, erwartbarer Ernte, Auslegung, Wärmepumpe, rechtlichen und steuerlichen Grundlagen, Netzanschlussbegehren zwecks EEG-Vergütung uvm

    Für unabhängige Beratung stell bitte Luftbild, Maße, Dachneigung, Belegungsplan, sonstige Dächer, Garagen, Carports, Foto Zählerschrank (und Bundesland falls kein freistehendes Gebäude) usw. ein.

    Bitte lies BEIDE Einträge in Stromspeicher, Akkus und Cloud-Anbieter


    ALLE guten Dächer sinnVOLL belegen; bei WP erst recht auf nutzlosen Speicher verzichten.

  • Häufig gibt es Sachen nicht weil man es ausgeredet bekommt. Manchmal lässt man sich nicht beirren und macht es doch und wundert sich dann das es dann doch ein Renner wird. Es so viele Dinge im Leben die wir selbstverständlich benutzen die es nur deswegen gibt weil die Erfinder/Entwickler nicht auf die "das braucht doch niemand"-Sager gehört haben. So hätte es auch keinen PC gegeben, wenn nicht ein gewisser IBM-ler sich über alles hinweg gesetzt hätte und Ihn doch entwickelt hätte ;)


    Zurück zum Thema:
    Dächer voll knallen: Ja das habe ich vor. Aber im 1. Jahr nur bis zur Grenze des möglichen da ich auf Eigenstromverbrauch keine Abgaben oder so zahlen möchte. Aber dann 1 Jahr + 1 Tag später kann ich ja erweitern und dann ist der unverschattete Teil meiner Dächer eh voll.


    Nutzloser Speicher: So nutzlos ist der bei mir nicht. Ich habe rund um die Uhr durch meine PC usw. immer ca. 500 W

    Dauerverbrauch. Daher komme ich schon alleine deswegen im Jahr immer auf gut und gerne 7 MWh (aktueller jährlicher Stromverbrauch).

    Im Winter ist es zwar richtig das ich allen Ertrag eh schon in die WP stecke, zwischen April und November sieht das anders aus. Da habe ich genug PV Ertrag das sich das zwischenspeichern lohnt. Da ich einen Voltstorage bekomme der netterweise eine wirklich hohe Zyklenzahl haben dürfte (der Hersteller sagt 10.000 Ladezyklen zu) komme ich auf einen Speicherpreis von ca. 0,10 €/kWh. Bei 12 kWh Verbrauch am Tag sind das über die Nacht bis zu 6kWh was gerade so reichen wird.
    Die Gestehungskosten von 0,15 €/kWh für den Speicherverbrauch sind immer noch um einiges günstiger als der derzeit von mir bezahlte Stromtarif von nunmehr ca. 0,30 €/kWh. Soll nochmal jemand sagen da lohnt der Speicher nicht 8-). Bei im angenommenen Schnitt von 200 Tagen mit 6 kWh sind = 1,2 MWh = 180 € im Jahr. Das hört sich nicht nach viel an, aber ich finde, das ist schon nicht ohne. Die Anlage kostet weniger als 7200 € und nach 20 Jahren sollte Sie hoffentlich noch immer funktionieren.


    WP: Die WP wird nur im Winter wirklich arbeiten müssen. Die m² an der Südwand im Teilschatten werden mit Röhrenkollektoren vollgemacht. Evtl. kann ich auch noch einen Bereich hinter den Gauben dafür nutzen. Auch dort ist gerade im Winterhalbjahr Schatten und den Röhren macht das nicht so viel aus. Der verschattete Bereich Röhren trägt dann nicht zur Wärmegewinnung bei. Bei verschatteten PV sieht das schon anders aus. Wenn man nicht gerade SmartInverter an jedem PV Modul hat wird der gesamte Strang ausgebremst.


    Nunja, im Moment denke ich daran die WP selber mit dem PV-Strom zu nutzen. Aber laufen tut Sie eigentlich nur wenn zu wenig Sonne scheint. Einer einfachen Simulation nach sollen meine Röhren schon ab März wieder mehr zur Heizung beitragen können als die PV es tut und ab April dürfte Sie gar nicht mehr laufen. Der PV Ertrag ist aber auch nur ab März erträglich relevant. In der Zeit davor wo also die WP läuft wird nur ca. 20 % des PV-Ertrags generiert. Zwar ist das dann immer noch relevant, aber zur einer relevanten Abdeckung des Wärmebedarfs trägt das nicht unbedingt mehr viel bei.
    Wenn ich dann den Strom im WP Tarif für die WP für 0,18 €/kWh bekommen kann, dann schrumpft auch noch der Unterschied auf 0,13 €/kWh zusammen. Wenn dann die Abdeckung zu niedrig ist, wird es schwierig damit zu argumentieren die WP im normalen Hausstromtarif laufen zu lassen. Denn dann muss ich für sagen wir 80 % * 0,30 €/kWh und 20 % * 0,05 €/kWh gegenüber 100 % 0,18 €/kWh. Nur das dann die Zeit des Bezugs im WP Tarif begrenzt ist, denn den Strom bekommt man ja nicht rund um die Uhr zu dem Preis. Daher überlege ich noch ob ich die WP wirklich an der PV laufen lassen möchte.


    Und da sind wir wieder das das alles Annahmen und ich gerne sowas mal simulieren würde ;)


    Schönen Abend noch.


    PS: Ich schaue mir mal die Testversion von PV*SOL an. Aber kaufen wollte ich das für diese eine Rechnung nicht ;)

  • Soll nochmal jemand sagen da lohnt der Speicher nicht 8-). Bei im angenommenen Schnitt von 200 Tagen mit 6 kWh sind = 1,2 MWh = 180 € im Jahr.

    Abzgl. 1,44 MWh (20% Speicherverluste) * 0,08 ct/kWh entgangene Vergütung = 115€ − Delta von 65€, errechnet eine Amortisation nach 7200 € / 65 (€/a) = 110 Jahren − und das alles noch ohne Kapazitätsdegradation, Ust auf uWA, und der Tatsache, dass der Speicher nie so lange hält. Schon komisch, dass man das bisschen anteilige EEG-Umlage nicht in den zweckgebundenen EEG-Topf zahlen will, aber dem Speicherhersteller gerne Geld ins Maul wirft. Zugegebenermaßen: Irgendwas an deiner Rechnung ist falsch, die Amortisationszeit sollte deutlich geringer sein; kA wie du auf die Gestehungskosten gekommen bist.


    Hier mal wie üblich gerechnet:


    Mit 200 Vollzyklen (PV groß genug?) mal 6 kWh nutzbarer Kapazität mal 0,30 €/kWh Stromkosten sind es 360 €/a verdrängter Bezug, also 245 €/a inkl. entgangener Vergütung. Das wären ~30 Jahre, bis der Speicher für 7200 € auf eine schwarze Null kommt. (immer noch ohne Degradation und Ust auf uWA).


    Bei verschatteten PV sieht das schon anders aus. Wenn man nicht gerade SmartInverter an jedem PV Modul hat wird der gesamte Strang ausgebremst.

    Noch nichts von Schattenmanagement / MPP-Tracking und Bypassdioden gehört?


    Ob ein WP-Tarif lohnenswert bleibt kann man sich ausrechnen, siehe FAQ Link Kaskadenmessung. Ansonsten kann ich auch nur PV*SOL empfehlen. Stromverbrauch reduzieren ist natürlich das hilfreichste. Kein normaler PC sollte rund um die Uhr 500 W ziehen. Selbst ein Home-Server sitzt meist im Idle. Smart-Schaltbare Steckdosen für Geräte welche hohen Standby-Verbrauch haben.

  • Eine einfache Anfrage wie, hey will ne PV mit unrentablem Speicher haben und könnt ihr mir beim Planen helfen? Hier schonmal ein googlemaps Luftbild von meinem Haus und die Dachmaße.


    Aber bei so viel Geschwurbel und Erbsenzählerei vergeht einem ja alles. Sorry

    Gruß PV-Express



    46 x Sunowe 195Wp Mono, SMA STP8000TL10, Ausrichtung - 40°Az, Dachneigung 35°, IBN 5/2012

  • Da ich einen Voltstorage bekomme der netterweise eine wirklich hohe Zyklenzahl haben dürfte (der Hersteller sagt 10.000 Ladezyklen zu) komme ich auf einen Speicherpreis von ca. 0,10 €/kWh.

    Ok, die Berechnung interessiert mich auch, da wirds ja rentabel.


    10.000 Zyklen sind ~ 50 Jahre, cool


    Kannst Du uns das bitte kurz vorrechnen?!

    20.12.11: 11,28 kWp | 22 (-10°) + 26 (-100°) Q.PRO 235 | STP 10000TL-10

    26.03.12: 9,18 kWp | 18 (80°) + 18 (-100°) Q.PEAK 255 | STP 8000TL-10

    17.08.15: 5,72 kWp | 22 (80°) Q.PRO 260 | STP 5000TL-20

    alle DN 22°


    FTP-Hosting für Photovoltaikanlagen - self.Logger.solar / Virtuelles Kraftwerk

    API für Prognosedaten zur Solarproduktion - Forecast.Solar


    Knut Kohl . Consulting - Beratung und Entwicklung

  • 1 Jahr + 1 Tag später

    gehört in die Kategorie

    weil man es [nicht] ausgeredet bekommt.

    Im Sinne von nicht aus den Köpfen bekommt. Schau in den FAQ wie die 12 Monate laufen.

    Wenn man nicht gerade SmartInverter an jedem PV Modul hat wird der gesamte Strang ausgebremst.

    Das war vor 20 Jahren so, gehört aber in die Kategorie "Panikmache" oder "überholt". SM ist das Stichwort.

    Ein Haus hat 3 Flächen: S, O, W.

    Keine Nordseite? Wenn doch, wie steil oder flach ist die? Bis 30 Grad bedenkenlos belegen!

    dann muss ich für sagen wir 80 % * 0,30 €/kWh und 20 % * 0,05 €/kWh gegenüber 100 % 0,18 €/kWh.

    Nö. Wenn WP-Tarif nötig wählt man Kaskadenmessung. Das beste aus beiden Welten.

    Und da sind wir wieder das das alles Annahmen und ich gerne sowas mal simulieren würde

    Simulieren kann man viel - nur was kommt raus wenn man so käsige Annahmen wie deine trifft?


    PV funktioniert nicht erst seit gestern. Deine letzten Jahre Simulation - wie viel Ernte haben die dich gekostet?

    Kleiner Tipp: Wenn du zwei Jahre wartest gibt es voraussichtlich stärkere Module.

    PS: Ich schaue mir mal die Testversion von PV*SOL an. Aber kaufen wollte ich das für diese eine Rechnung nicht

    ROFL!


    PS: Ich bin jetzt mal fünf Jahre im Urlaub simulieren was aus diesem Thread wird.

  • Danke für Eure Anmerkungen. Ich habe nochmal genauer gerechnet und fest gestellt das mit meinen Annahmen es zumindest was den PV-Speicher betrifft es sich nicht rentiert. Das Geld ist besser in mehr Modulen aufgehoben auch wenn es dann EEG-Umlage für selbst verbrauchten Strom kostet. Der Speicher ist einfach zu teuer in der Anschaffung. Bei 300 €/kWh Speicherpreis sähe es vermutlich besser aus. Aber die muss dann auch wenigstens 5000 Zyklen schaffen.


    Nordseite ist mein Nordgiebel. 90 °, also senkrecht.