Evaluierung von Online-Tools zur energetischen Bewertung von PV-Batteriespeichersystemen

Abstract

In Zeiten des wachsenden Bewusstseins für erneuerbare Energien gewinnt die Integration von Photovoltaik (PV) und Batteriespeichern zunehmend an Beliebtheit. Um Interessenten das Potenzial von PV-Batteriespeichersystemen zu verdeutlichen, stehen zahlreiche Online-Tools zur energetischen Bewertung jener Systeme zur Verfügung. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, diese Online-Tools miteinander zu vergleichen und ihre Genauigkeit anhand von Messdaten eines realen Systems zu evaluieren. Nachdem die verschiedenen Eingabedaten und Annahmen hervorgehoben wurden, wurden mithilfe der Online-Tools energetische Bewertungsgrößen ermittelt und mit den Messdaten eines Einfamilienhaushalts verglichen. Es erfolgte eine Untersuchung des Einflusses der Anlagenleistung und der Batteriekapazität auf den Eigenverbrauchsanteil sowie den Autarkiegrad der Online-Tools, welche mit Simulationsrechnungen verglichen wurden. Zusätzlich wurde der Einfluss jährlicher Schwankungen der solaren Erzeugung auf die Bewertungsgrößen analysiert und Empfehlungen zur Weiterentwicklung der Online-Tools präsentiert. Die Diplomarbeit hat gezeigt, dass sich Online-Tools insbesondere im Umfang der Eingaben zur PV-Anlage und der Option zur Berücksichtigung eines Heizsystems unterscheiden. Ein Großteil der Online-Tools tendiert dazu, sowohl den Eigenverbrauchsanteil als auch den Autarkiegrad zu überschätzen. Jedoch geben sie den Einfluss der Anlagenleistung und Batteriespeichergröße auf energetischen Bewertungsgrößen qualitativ richtig wieder. Jährliche Schwankungen der solaren Erzeugung zeigen einen von der Anlagenleistung und Speichergröße abhängigen Einfluss auf die energetischen Bewertungsgrößen. Zur Verbesserung einzelner Online-Tools bieten sich die Berücksichtigung der Ausrichtung, Neigung und des Standorts der PV-Anlage sowie die Option der Integration von Smart-Meter Verbrauchsdaten an

In times of growing awareness of renewable energies, the integration of photovoltaics (PV) and battery storage systems is becoming increasingly popular. Numerous online tools are available for evaluating the energy efficiency of PV battery storage systems in order to demonstrate their potential to interested parties. The aim of this diploma thesis is to compare these online tools with each other and to evaluate their accuracy using measurement data from a real system.Once the various input data and assumptions had been highlighted, the online tools were used to determine energy evaluation parameters and compare them with the measurement data of a single-family household. The influence of the system power and battery capacity on the self-consumption rate and the degree of self-sufficiency of the online tools was analysed and compared with simulation results. In addition, the influence of annual fluctuations in solar generation on the evaluation variables was analysed and recommendations for the further development of the online tools were presented.This thesis showed that online tools differ particulary in the scope of the entries for the PV system and the option to take a heating system into account. The majority of online tools tend to overestimate both the proportion of self-consumption and the degree of self-sufficiency. However, they correctly reflect the influence of the system output and battery storage size on energy assessment parameters. Annual fluctuations in solar generation influence the energy assessment variables that are dependent on the system power and storage size. To improve individual online tools, it is possible to take into account the orientation, inclination and location of the PV system as well as the option of being able to integrate smart meter consumption data.