Solarparkplanung

PV-Anlagen-Systemdesign und Optimierung

Der Anteil von Strom aus PV-Kraftwerken steigt kontinuierlich an. Schritthaltend wurden moderne CAD-basierte Planungs-Tools entwickelt, die eine moderne effiziente Belegungs- und Elektroplanung ermöglichen

(PV-Feld-Modell mit verschattungsoptimiertem Layout, erstellt mit AutoCAD und 3D-SolarDesigntool)
Im Gegensatz zu Dach-PV-Anlagen, haben Freiflächen-PV-Anlagen einen erheblich komplexeren Planungsprozess. Mit der Hilfe von intelligenter CAD-Software kann jedoch die erforderliche Zeit für die Belegungsplanung auf etwa 20% der traditionellen Methode reduziert werden.


(Typischer PV-Feld-Entwurf einschließlich Wegenetz und Sperrflächen)

3D-Planung und Optimierung

Die Elektroingenieure von AquaSoli verwenden 3D-SolarDesigntool. Unter einer Vielzahl von Tools und Anwendungen ist 3D-SolarDesigntool in der Lage, Solartische in schattenfreier Konfiguration für beliebige Jahreszeiten auf Freiflächen und Dächern zu platzieren.


Berechneter Schatteneffekt (rotes Rechteck) zwischen benachbarten Reihen (Ref.: Stöhr-Sauer)
Topographische Vermessungsdaten (GPS-Vermessung erfolgt durch AquaSoli) des PV-Feld-Geländes werden in AutoCAD Civil 3D importiert, um ein dreidimensionales digitales Geländemodelle (DGM) zu erstellen. Das DGM ist die Grundlage für die Layout-Planung in 3D-SolarDesigntool. Um den verschattungsoptimierten Lageplan zu berechnen, werden Modul- und Gestellparameter definiert.


(Bild-Setup-Maske 3D-SolarDesigntool)
Da sich Änderungen des Montagesystems während der Layout-Planungsphase einfach durchführen lassen, wird die Neuberechnung der Tische in 3D-SolarDesigntool in Sekunden abgeschlossen

Die verschattungsorientierte Belegung einer PV-Anlage wird auf einen vorgegebenen Sonnenstand berechnet. Dieser wird durch die Angabe eines Datums und einer Uhrzeit bestimmt. Auf dieser Basis lassen sich Platzierungen nach verschiedenen Gesichtspunkten optimieren (z.B. maximaler Energieertrag oder optimale Wirtschaftlichkeit).

Die Feldleistung kann auch erheblich durch interne und externe Verschattungselement beeinflusst werden. Die 3D-SolarDesigntool Toolbox ermöglicht die Definition eines beliebigen Objekts auf dem PV-Feld und berechnet das Verschattungspotential durch dieses Objekt auf den PV-Generator. Nach Dimensionierung und Positionierung des Schattenobjektes können Verschattungseffekte dynamisch für beliebige Tage und Uhrzeiten berechnet werden.


(Verschattungseffekt externer Objekte)
Durch die 3D-SolarDesigntool-Exportfunktion kann ein 3D-Modell der PV-Anlage in die PVsyst Simulations Toolbox (Abbildung 6) importiert werden. Das Softwarepaket PVsyst berechnet neben weiteren Funktionen, die jährliche Stromproduktion, Leistungskennzahlen, spezifische Erträge, finanzielle Profitabilität sowie detaillierte Verlustberechnungen. Auf dieser Basis ermöglicht PVsyst die exakte Analyse verschiedener Photovoltaikkonfigurationen, die ausgewertet werden können, um eine optimale Lösung für das Projekt zu finden.


(Importieren eines PV-Projektes in das PVSyst-Simulations-Programm)

Überprüfung der Materialmenge

Es ist wichtig, ein frühzeitiges und vollständiges Verständnis der Auswirkungen der Materialmengen auf die Gesamtinvestition zu erlangen. Solaranlagen beinhalten viele verschiedene Komponenten, die je nach Systemtyp, Standort und Anwendungen ausgewählt werden müssen, um die wirtschaftlichste und effizienteste Lösung für jede Baustelle zu erreichen

Nach Modul-, Gestell- und Wechselrichterauswahl kann die elektrische Konstruktion der PV-Anlage durchgeführt werden. Mit der 3D-SolarDesigntool Electrical Extension Toolbox können Material- (z.B. Kabellänge), Modul- und Gestellmengen usw. mit einem hohen Maß an Genauigkeit berechnet werden.

Single Line Diagram (SLD)

Einlinienschaltbilder bzw. „Single Line Diagrams“ (SLD), die die elektrische Hierarchie der DC-und AC-Anteile einer PV-Anlagen darstellen, sind einer weiterer wichtiger Bestandteil der elektrischen Planungsphase. Wie unten zu sehen ist, bereitet AquaSoli ein SLD vor, das den Stromweg von der Stromquelle (Modul) über die einzelnen Subkomponenten bis zur Netzeinspeisestelle darstellt. Es beinhaltet Type- und Bemessungsangaben von allen elektrischen Geräten, sowie deren Leiterbahnen und Schutzeinrichtungen.


(Darstellung eines Single Line Diagrams einer typischen PV-Anlage)

Schnell und wirtschaftlich - das vorläufige Entwurfs-Layout

Es ist ebenfalls möglich einen vorläufigen Entwurfs-Belegungsplan (in 3D-SolarDesigntool) auf Basis von Google Earth Oberflächenmessdaten zu erstellen. Diese Art von Entwurfs-Belegungsplan ist oft für die Kunden von Bedeutung, die sich einen schnellen groben Überblick über das „PV-Leistungspotential“ eines Standortes verschaffen wollen. Mit dieser vorläufigen Layoutplanung ist es auch möglich, verschiedene Vor-Ort-Kombinationen von Modulen, Modul-Neigungswinkeln/ Modul-Tragegestellen, Reihenabständen, etc. zu vergleichen. Für die endgültige Layout-Planung ist eine genaue GPS-basierte Oberflächenmessung erforderlich, die ebenfalls von AquaSoli angeboten wird.


(DGM des Zugspitzmassivs basierend auf Google-Earth-Daten)
Über die Standard-Leistungen der Belegungs- und Elektroplanung hinaus bietet AquaSoli auch Dienstleistungen bei der Gestaltung der PV-Feld Oberfläche an, z.B. Planung für die Einebnungen steiler Bereiche, Gestaltung von Fahrbahnen, etc.

Belegungsplanung von AquaSoli: Eine umfassende Lösung

(Mögliche Planungsschritte eines PV-Projektes)

Wenn Sie Fragen zum Layout von AquaSoli oder zum Service in der Elektroplanung haben, oder wenn Sie eine Preisliste für unsere Dienstleistungen benötigen, kontaktieren Sie bitte einen unserer Mitarbeiter. Wir freuen uns darauf, Ihnen dabei zu helfen, die elektrische Zukunft zu gestalten!