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Einfluss verschiedener Modultechnologien auf eine Niederspannungsnetz

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Eingestellt 11, Apr 2014 in Photovoltaik von Daniel Funk (16 Punkte)

Die Energiewende in Deutschland hat zu einem Zubau von dezentralen Erzeugungsanlagen geführt. Insbesondere in der Niederspannung werden Photovoltaikanlagen auf Gebäudedächern ausgebaut. Um den Ausbau zu forcieren und die Bürger zu informieren gibt es immer mehr frei zugängliche PV- Potentialanalysen für Gemeinden. Bei einer PV-Potentialanalyse werden für die verschiedenen Eignungsklassen lediglich Module vorgeschlagen und die jeweilige nutzbare Modulfläche angegeben. Bei dieser Betrachtung werden die Entwicklungen der Modulwirkungsgrade und der Preise nicht berücksichtigt. Im Rahmen dieser Untersuchung wird der Einfluss verschiedener PV-Module für die, durch die PV- Potentialanalyse erfasste, nutzbare Dachfläche verwendet. Es wird ein Modell eines realen Niederspannungsverteilnetzes und eine zugehörige PV-Potentialanalyse verwendet. Für die Auswertung der Simulation erfolgt anhand der Unterschiedlichen Auslastung der Betriebsmittel und der Einhaltung des von der Norm DIN EN ISO 50160 vorgegebenen Spannungsbandes. Durch die einheitliche Verwendung von Verschiedenen PV-Modultypen auf das verfügbare PV-Potential treten große Unterschiede bei der Betriebsmittelauslastung und der Dauer der Überlastung der Betriebsmittel auf. Die Überlastung der Betriebsmittel erfolgt bei einem Transformator ab einer Auslastung von 100% und bei den Leitungen ab 80%. Zudem treten Unterschiede bei der Einhaltung des +/- 10% Spannungsbandes sowohl bei der Dauer der Überschreitung sowie der Höhe der maximalen auftretenden Spannung auf. Exemplarisch werden aus dieser Untersuchung zwei der ermittelten Ergebnisse in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellt.

Die verwendeten PV-Module besitzen bei voller Ausschöpfung des PV-Potentials einen großen Einfluss auf die Netzsituation im Verteilnetz. Kritische Netzzustände werden durch die Verwendung von mono- und polykristallinen Si-Modulen hervorgerufen. Dies liegt daran das neben der Überschreitung des Spannungsbandes auch eine Überlastung der Betriebsmittel erfolgt. Dadurch stehen gegenüber den Dünnschichtzellen deutlich weniger Möglichkeiten zur Spannungsregelung zur Verfügung und ein klassischer Netzausbau wird notwendig.

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