Die erneuerbaren Energien wie Solarenergie and Windenergie haben in den vergangenen Jahrzehnten eine enorme Bedeutung als Alternative zu den konventionellen fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas gewonnen. Diese alternativen Quellen sind sauber, umweltfreundlich und regenerativ. Jedoch sind sie auch sehr wetterabhängig und nicht direkt von Menschen kontrollierbar. Dadurch verursacht die großmaßstäbliche Integration der erneuerbare Energien eine Netzinstabilität, weil das traditionelle Stromnetz für eine vorhersagbare Last und eine abschaltbare Erzeugung ausgelegt ist. In dieser Arbeit werden die Variabilität der erneuerbaren Quellen und deren Einfluss auf den Ausgleichsbedarf für ein zukünftiges europäisches Energiesystem mit hohen Anteilen an Solar- und Windenergie untersucht. Der Schwerpunkt ist die Analyse der Auswirkungen unterschiedlich geneigter und unterschiedlich orientierter PV-Module auf den Ausgleichsbedarf für Europa. Darüber hinaus wird die Modelldomäne nach Nordafrika erweitert, um den Einfluss des konzentrierten Solarstromimports auf den europäischen Speicher- und Backup-Bedarf abzuschätzen. Es wurde gezeigt, dass die beste Wahl der Modulkonfiguration sehr empfindlich von den jeweiligen Solar- und Windanteilen am Strommix abhängt. Falls ein Speicher mit einer Kapazität von mindestens sechs durchschnittlichen Stundenbelastungen zur Verfügung steht, sollten steil aufgestellte Module mit gering ausgeprägten Jahresgängen bevorzugt werden. In einem winddominierten Szenario sind die niedrig geneigten Ost- und Westmodule am besten geeignet um den Ausgleichsbedarf zu reduzieren. Wenn kein Speicher vorhanden ist, reduziert ein Verbund von stark geneigten Ost- und Westmodulen den Ausgleichsbedarf, solange der Solaranteil hoch genug ist, um zwischen verschiedenen Konfigurationen zu unterscheiden. Einige dieser Modulkonfigurationen können in Bezug auf die installierte Kapazität ziemlich teuer sein. Aber der Umbau alter PV-Systeme zu Konfigurationen die für ein bestimmtes Szenario am besten geeignet sind, kann langfristig vorteilhaft sein. <dt.>
Over the past decades, renewable energy sources like solar and wind have gained enormous importance as alternative to the conventional fossil fuel based resources, such as coal, petroleum, and natural gas. These alternative sources are clean, environmental friendly, and naturally replenished. However, these renewable sources are largely weather-dependent and their output is not directly controllable by human beings. As a result, their large scale integration causes grid instability as the traditional power grid is designed for somewhat predictable load and dispatchable generation. In this thesis, this variable nature of renewable sources and their influence on balancing needs are studied for a future European power system with high shares of solar and wind generation. The main focus here is the analysis of the impact of differently inclined and differently oriented PV modules on balancing needs for Europe. Additionally, the model domain is expanded to North Africa to estimate the influence of concentrated solar power import on European storage and backup needs. The results show that the favorable choice of module configuration is very sensitive to the shares of solar and wind. For high solar shares, highly inclined modules with less pronounced annual courses are favorable, if a storage is available with a capacity to cover at least 6 hours of average load. In a wind-dominated scenario, lowly inclined East/West facing modules are most suitable to reduce balancing needs. When no storage is present, a combination of highly inclined East and West facing modules reduces the balancing needs as long as solar share is high enough to distinguish between different configurations. Some of these module configurations may be quite expensive in terms of installed capacity, but repowering old PV modules to configurations best suited for a specific scenario, can be advantageous in the long run. <engl.>
Auch als elektronisches Dokument verfügbar: http://www.energiemeteorologie.de/publications/solar/conference/2009/staffelstein/solarleistungsvorhersage_staffelstein09.pdf
Symposium Photovoltaische Solarenergie (24 : 2009 : Bad Staffelstein) 24. Symposium Photovoltaische Solarenergie Regensburg : OTTI, 2009 2009, insges. 6 S. 539, [18] S.
Auch als elektronisches Dokument verfügbar: http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V50-4SM6R74-1&_user=1634543&_coverDate=11%2F30%2F2008&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1343690933&_rerunOrigin=google&_acct=C000054035&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1634543&md5=f935cf16d332f7d5c5f9cf6c2317f306
Solar energy Kidlington : Elsevier, 1957 82(2008), 11, Seite 1067-1075
