Forscher der Universität Graz haben ein Analysetool entwickelt, das die optimale Kombination aus Photovoltaikfläche und Speichergröße ermittelt. Das Ziel ist eine konstante Versorgung mit Solarstrom.
Wissenschaftler der Universität Graz haben ein Analysetool entwickelt, mit dem sie ausrechnen können, wie Photovoltaikstrom optimal zu nutzen ist. Das Ziel ist es, Solarstrom effizient und kontinuierlich verfügbar zu machen. Denn bisher ist es nur rein rechnerisch möglich, den gesamten Stromverbrauch mit Photovoltaikanlagen zu decken. „Es wären lediglich zwei Prozent der Wüstenfläche der Erde nötig, um die Gesamtenergieversorgung der Welt zu gewährleisten“, erklärt Karl Steiniger. Er ist Professor am Wegener Center der Universität Graz und hat das Analysetool maßgeblich mitentwickelt.
Konstanter Solarertrag
In der Praxis bleibt der Solarstrom volatil und ist nicht in der Lage, einen Standort konstant zu versorgen. Dies soll sich mit der Entwicklung der Grazer Forscher ändern. „Wir haben anhand von NASA-Daten aus den letzten zwanzig Jahren die tatsächliche Sonneneinstrahlung an 270 Punkten der Erde im Stundentakt ermittelt“, berichtet Karl Steininger. So leiteten die Wissenschaftler ab, welche Produktionskapazität eine Photovoltaikanlage bestimmter Größe zu welchem Zeitpunkt haben würde. Mit diesen Daten wiederum haben sie ein theoretisches Modell gefüttert, das aus der Wirtschaftswissenschaft bekannt ist. Die Ergebnisse zeigen, dass ein konstanter Ertrag auch unter variablen Bedingungen der Sonneneinstrahlung in der Praxis funktioniert.
Wahl zwischen Anlagen- und Speichergröße
„Mit unserem Werkzeug lässt sich auch bestimmen, welche Kombinationen von Kollektorfläche und Speichergröße ökonomisch sinnvoll sind“, erklärt Steininger. Denn um die mindestens benötigte Energiemenge zu liefern, kann entweder die Anlage so dimensioniert sein, dass sie auch bei Bewölkung oder bei schwacher Sonneneinstrahlung im Winter ausreichend Strom produziert. Oder die Speicherkapazitäten sind so groß, dass sie jahreszeitliche oder Schlechtwetterverluste ausgleichen können. „Derzeit fällt der Preis der Module stärker als der der Speichertechnologien, was in vielen Fällen größere Photovoltaikflächen sinnvoller macht“, weiß Steininger. Dies wird sich aber in naher Zukunft ändern.
Auf Wetterlagen besser reagieren
Das Tool hat für die Energieanbieter den Vorteil, dass sie auf die aktuelle Wetterlage besser reagieren und die eigene Photovoltaikanlage besser nutzen können. Außerdem können sie so die Speicher optimal für das Netz fahren und die Vorteile der einzelnen Speichertechnologien ausnutzen. Denn Anlagenmanager können bei prognostizierten Wolken zusätzliche Speicher aktivieren, deren Kosten sie sich in anhaltenden Hochdruckperioden sparen. (su)
