Kurzbericht. Standorteignung, Erträge und Wirtschaftlichkeit. für ein photovoltaisches Solarkraftwerk. zur Netzeinspeisung. Musterstr.

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1 Kurzbericht Standorteignung, Erträge und Wirtschaftlichkeit für ein photovoltaisches Solarkraftwerk zur Netzeinspeisung in Musterstr. 111, Stuttgart erstellt für Musterfirma, Stuttgart durch Interplan Solar, D-Stuttgart Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 1 von 7

2 Projektdaten Projektbezeichnung: Musterstr. 111, Musterfirma Auftraggeber: Musterfirma, Stuttgart Im Folgenden Auftraggeber genannt. Datum der Auftragserteilung: Bearbeitet durch: Ulrich Hauser Datum der Fertigstellung: Copyright: Interplan Solar, Stuttgart Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 2 von 7

3 1. Auftrag 2. Standort Interplan Solar erhielt den Auftrag, eine Untersuchung des Standortes auf Eignung für ein photovoltaisches Kraftwerk durchzuführen eine eine standortgemäße, jedoch zunächst typische Anlagen-Vorplanung zu erstellen um anschließend auf deren Basis die Größenordnung der zu erwartenden energetischen und monetären Erträge abzuschätzen. Weiter sollen die Ertragsdaten in verwertbarer Form für eine Wirtschaftlichkeitsrechnung durch den Steuerberater des Auftraggebers zur Verfügung gestellt werden. Bei dem Standort handelt es sich um ein Industriegebäude mit Flachdach in der Musterstr. 111 in Stuttgart. Die Dachfläche beträgt laut zur Verfügung gestelltem Plan und eigenen Vermessungen brutto * mm². Gegebenenfalls kann die Dachfläche des südlich direkt angebauten Nachbargebäudes für denselben Zweck zusätzlich angemietet werden. Diese Fläche beträgt brutto * mm², so daß eine Gesamtfläche von ca * mm² zur Verfügung stünde. Verschattungen Abgesehen von der praktisch unvermeidbaren Eigenverschattung bei aufgeständerten Reihen auf einem Flachdach liegen folgende Verschattungen vor: Horizont Der Verlauf des Horizontes von Osten über Süden nach Westen weist Höhenwinkel von ca auf. Damit wird der Direktstrahlungsanteil der Solarstrahlung aus diesen Richtungen zu bestimmten Tages- und Jahreszeiten abgeschattet. Diese Daten wurden in den Horizontverlauf übertragen, so weit sie nicht durch Nahverschattungen ersetzt wurden (s. u.). Nahverschattungen Als Nahverschattung werden die südlich liegenden Bäume / Bewaldung und der nach Süden ansteigende Hang zu berücksichtigen sein, wobei hier für einen Nachbericht nochmals durch uns gemessen wird. Weiter befindet sich ein Funkmast in einem Gebäudeausschnitt an der Nordwestseite, der wegen seiner Verschattungswirkung ebenfalls nochmals genau vermessen wird. Eine kleine abmindernde Wirkung auf die Erträge der nördlich platzierten Generatoren dürfte auch der Einstiegskäfig des außen montierten Dachaufstiegs im Dachausschnitt haben. Die Wirkung der Verschattungen auf die Erträge sind in der Ertragsübersicht enthalten. Zur Veranschaulichung der modellierten Objekte hier zwei Abbildungen: Der Rest dieser Seite wurde absichtlich frei gelassen Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 3 von 7

4 Abbildung 1: 3-D Das Modell mit Einstieg, Mast und Bewaldung im Süden. Es ergibt sich ein Höhenwinkel zur Bewaldung von ca. 22. Die Bewaldung wird noch genauer vermessen. Abbildung 2: Verschattung durch Mast und Wald im Süden am , 15:15 Uhr Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 4 von 7

5 3. Meteorologische Daten Für den Kurzbericht zu diesem Standort stützen wir uns einschränkend einzig auf die Daten des meteorologischen Dienstes Meteotest / Meteonorm, dessen Daten in der Simulationssoftware PVSYST 1 als Datensatz enthalten sind. Die Einstrahlungsenergie auf die Horizontale beträgt: Diese auf die mit 12 aufgeständerten Generatoren: kwh/m²*a kwh/m²*a Für eine endgültige Wirtschaftlichkeitsrechnung sollten zur Sicherheit weitere Meteorologische Quellen einbezogen werden, z. B. die des DWD. 4. Komponenten / Konfiguration Module Für eine 'typische' Vorplanung wurden verwendet: Mitsubishi PV-MF185 TD4 Diese wären möglicherweise lieferbar von einem Betrieb, der auch noch vor dem installieren könnte. Wechselrichter Weiter wurden verwendet die Wechselrichter: RefuSol 16K der Firma Refu in Metzingen. Es sind hocheffiziente WR, die möglicherweise aus einem verzögerten Projekt lieferbar wären. Die PV-Module sind jeweils in einer 26 * 4 Konfiguration auf 2 Stck. RefuSol 16K verschaltet, das heißt jeweils 26 Module sind in Reihe zu Strängen verschaltet, jeweils vier Stränge werden parallel an einen WR gelegt. Weitere Daten können aus den PVSYST-Ausdrucken in der Anlage entnommen werden. Der Rest dieser Seite wurde absichtlich frei gelassen 1 Zeitschritt-Simulationssoftware zur Ermittlung der Erträge von Photovoltaikanlagen. Quelle: Universität Genf. Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 5 von 7

6 5. Vorläufige Ergebnisse Liste der spezifischen Erträge 2 für verschiedene Varianten: Bezeichnung des Teilgenerators Azimut [Grad] Neigung [Grad] Reihenabstand [m] Mit- / ohne Verschattung gerechnet G modul [kwh/m²*a] E spezgesamt [kwh/kwp*a] Bemerkung VC0, kristallin, Mitsubishi nein 1195,6 948 VC1, kristallin ja 1195,6 863 VC5, kristallin ja 1195,6 851 VC2, kristallin nein 1195,6 931 VC3, kristallin ja 1195,6 858 VC4, CIGS ja 1164,0 830 unteres Modulfeld direkt am Südrand Auch wegen Nähe zum Südrand Abbildung 3: Vorläufige spezifische Erträge verschiedener Varianten in kwh/kwp*a Die Erträge liegen für kristalline Module ab ca. 851 kwh/kwp*a (Verschattung einbezogen, Modulbelegung bis hinunter zum Südrand des anschl. Nachbargebäudes, s. VC5) bis ca. 948 kwh/kwp*a unverschattet. Die Version VC4 mit CIGS Modulen ist nicht direkt vergleichbar, da für die Modellierung dieser Anlage versuchshalber eine deutlich größere Fläche (Richtung Süden) und damit eine stärker verschattete Fläche im Modell belegt wurde. Für die weiteren Überlegungen und Rechnungen ist zu empfehlen, zunächst die einschl. Verschattungsabschlägen ertragreichste Version VC1 mit 863 kwh/kwp*a und einem Abstand zwischen den Modulreihen von 5 m zu verwenden. Es wird für dieselbe Leistung zwar vergleichsweise eine größere Fläche benötigt, dafür sind jedoch um ca. 0,6% höhere Erträge zu erwarten, die u. U. Bedeutung erlangen können. Siehe Wirtschaftlichkeitsrechnung. Weiter gilt es für die Überlegungen zur installierbaren Leistung (Anlagengröße) zu berücksichtigen, daß die Nutzung der südlich liegenden Fläche möglicherweise nur bei höheren Abschlägen für Verschattung möglich sein wird. Dies wird nach der genaueren Vermessung geklärt werden. 6. Tabelle für Wirtschftlichkeitsrechnung Die Wirtschaftlichkeit des Projekts wird wegen der durch Verschattung um ca. 10% reduzierten Erträge entscheidend von den Einkaufskonditionen abhängig sein. Es wurde telefonisch eine Größenordnung von EUR x.xxx,- für das installierte kwp durch einen uns bekannten Lieferanten genannt, auf dessen Basis sich das Projekt ggfs. auch wirtschaftlich darstellen ließe. Im Anhang wurde eine offene Kalkulationstabelle beigelegt, die die Energieerträge und Erlöse aus den hier ermittelten und genannten spezifischen Erträgen darstellt. Siehe Anhang: Datei Ertrags-und-Wirtschaftlichkeits-Daten 2 Der spezifische Ertrag einer PV-Anlage ist ein gängiges und nützliches Maß zur Beurteilung der Ertragsstärke einer Anlage. Multipliziert mit der tatsächlich installierten Anlagenleistung in kwp (DC-Seite) ergibt sich der Jahresertrag für das erste Betriebsjahr. Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 6 von 7

7 7. Bemerkungen Für die Ertragsermittlung wurde entsprechend einem konservativen Ansatz bislang nicht zwischen Sommer und Winter (Laubbäume?) unterschieden. Dies wäre ggfs. in einer Feinplanung zu leisten und zu berücksichtigen. Üblicherweise sind die Unsicherheiten einer Ertragsabschätzung einschl. der Unsicherheiten aus den meteorologischen Daten mit ca. +- 7% Standardabweichung gegeben. Im vorliegenden Bericht kann dies im Rahmen der Vorplanung systematisch jedoch leicht abweichen. 8. Disclaimer Wir weisen darauf hin, dass dieser Bericht in Teilen sowohl auf Auftraggeber- und Herstellerangaben und Daten von Lieferanten beruht, als auch von der vollständigen und fehlerfreien Implementation der physikalischen Modelle und Programme für die meteorologischen Berechnungen durch Meteonorm als auch vom verwendeten Zeitschritts-Simulationsprogramm PVSYST und dessen Programmierung durch die Autoren abhängig ist. Auf die Richtigkeit dieser Daten und Voraussetzungen haben wir keinen Einfluss und schließen insofern jegliche Haftung aus. Wir sichern jedoch zu, dass der Bericht innerhalb des Auftragsrahmens nach allgemein anerkannten Regeln des Fachs und nach bestem Wissen und Gewissen erstellt wurde. 9. Copyright Dieses Dokument darf ohne Genehmigung des Autors ausschließlich für die vorbestimmten Zwecke verwendet werden. Eine auszugsweise Weitergabe ist generell untersagt. Stuttgart, den , Ulrich R. Hauser Interplan Solar, Holderäckerstrasse 4, D Stuttgart, AZ: BER DIG Seite 7 von 7