Die Simulation der Produktion von Photovoltaikanlagen ist ein wichtiges Instrument für die Planung und wirtschaftliche Bewertung von Projekten. Am Beispiel von drei Photovoltaikanlagen in der Tschechischen Republik zeigen wir, dass zwischen Simulation und Realität Unterschiede von über 10 % bestehen können. Die Genauigkeit der Simulation wird durch die Eingabedaten, die Modelleinstellungen und den tatsächlichen Betrieb beeinflusst. Bei richtiger Anwendung ist die Simulation ein wertvolles Hilfsmittel. In der Praxis ist es jedoch wichtig, ihre Grenzen zu verstehen und Abweichungen nicht zu unterschätzen, die einen erheblichen Einfluss auf die finanzielle Rentabilität des Projekts haben können. Dennoch ist die Simulation der Produktion von Photovoltaikanlagen eines der wichtigsten Instrumente bei der Planung und Projektierung von Photovoltaikkraftwerken.
Methodik zum Vergleich von Simulation und Realität von PV-Anlagen
Um die Richtigkeit der Vorhersage zu überprüfen, wurden drei Photovoltaik-Kraftwerke in verschiedenen Teilen der Tschechischen Republik untersucht. Diese Kraftwerke sind mit FVE 1, FVE 2 und FVE 3 gekennzeichnet.
Jährliche Erfüllung der simulierten Werte der Photovoltaikanlage
Aus der Grafik geht hervor, dass sich die Ergebnisse der einzelnen Kraftwerke auf Jahresbasis unterscheiden, jedoch alle über 90 % liegen. Diese Unterschiede zeigen, dass selbst bei Verwendung desselben Simulationsmodells und identischer Eingabeparameter die Ergebnisse unterschiedlich ausfallen können. Die tatsächlichen Betriebsbedingungen jedes einzelnen Kraftwerks – beispielsweise das lokale Mikroklima, die Neigung und Ausrichtung der Module oder der Wartungsgrad – wirken sich auf die endgültige Produktion aus.
Monatliche Entwicklung und saisonale Schwankungen
Die Grafik zeigt, dass die tatsächliche Erfüllungsquote der simulierten Produktion in den einzelnen Monaten zwischen den untersuchten PV-Anlagen variiert.
- Im Winter (Januar, Februar, Dezember) erreichen einige Kraftwerke 70–80 %, während andere 90 % überschreiten.
- In den Sommermonaten (Mai–August) weisen alle PV-Anlagen eine stabile Leistung von etwa 90–110 % auf, was gut mit der Simulation übereinstimmt.
Insgesamt ist ersichtlich, dass die monatlichen Abweichungen nicht zufällig sind, sondern reale lokale Einflüsse widerspiegeln, die in Simulationen nicht vollständig erfasst werden – insbesondere kurzfristige klimatische Phänomene, Systemwartung oder Unterschiede in der Ausrichtung der Module.
Vorteile und Grenzen der Simulation der PV-Produktion
Vorteile der Simulation:
- Detaillierte Analyse der Produktion nach spezifischen Parametern der Anlage,
- Möglichkeit der Optimierung der Systemkonfiguration vor der eigentlichen Installation,
- Standardisierte Ergebnisse, die von Banken und Förderbehörden anerkannt werden.
Hauptnachteile und Einschränkungen:
- Abhängigkeit von der Qualität der Klimadaten (z. B. Sonneneinstrahlung aus Datenbanken),
- Vereinfachtes Modell der Betriebsbedingungen – es kann niemals genau vorhergesagt werden, wie ein bestimmtes Jahr beispielsweise in Bezug auf Wetter, Ausfälle der Anlage oder Verschmutzung aussehen wird.
