Strahlungssimulation und Vorhersage der Strahlungsenergie der Sonne zur Regelung solarer Energieversorgungssysteme.

Abstract

In der Arbeit wird gezeigt, wie Vorhersagen der Globalstrahlung ermittelt werden können und welchen Vorteil deren Nutzung für ein autarkes solar-elektrisches Energieversorgungssystem mit einer Pufferbatterie und einem saisonalen Energiespeicher erbringt. Um Vorhersageelemente des Deutschen Wetterdienstes nutzen zu können, werden Modelle zur Bestimmung der Globalstrahlung mittels der Sonnenscheindauer und dem Wolkenbedeckungsgrad als Eingabeparameter vorgestellt und validiert. Es werden unterschiedliche Verfahren zur Vorhersage der solaren Strahlung untersucht. Dabei ergibt sich, daß nur die Verfahren zu relevanten Prognosezeiträumen im Bereich von Tagen führen, die auf Vorhersageelementen des Deutschen Wetterdienstes aufbauen. Im Rahmen einer Simulationsrechnung wird das in dieser Arbeit vorgeschlagene Vorhersagesystem zur optimalen Verteilung der Energieflüsse überprüft. Dabei hat sich gezeigt, daß durch die Nutzung von heute verfügbaren, fehlerbehafteten Prognosen eine Optimierung erreicht werden kann. Die Optimierung fährt zu einer größeren Schonung der elektrochemischen Komponenten und einer höheren Energieausbeute. sg/difu