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Performance+

Über die Verbesserung der Komponenten hinaus: Optimierung auf Systemebene

Für eine weitere Senkung der nivellierten Kosten für Strom aus Photovoltaik (PV) müssen die Preise für Module, Wechselrichter und Balance of System (BOS)-Komponenten weiter gesenkt werden, während Leistung, Funktionalität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer auf Komponenten- und Systemebene erhöht werden müssen. Die PV-Industrie hat bei den Kosten und der Zuverlässigkeit von PV-Zellen, -Modulen und -Wechselrichtern große technologische Fortschritte gemacht. In einer integrierten Betrachtung ergibt sich die Leistung von PV-Systemen jedoch aus der Leistung der Komponenten, ist aber nicht darauf beschränkt. Daher konzentriert sich Performance Plus explizit auf das PV-System und nicht auf die Komponentenebene. Module und Wechselrichter werden mit Schwerpunkt auf ihre Funktion innerhalb eines Systems untersucht. Die Hauptidee des Projekts besteht darin, das System als Ganzes und nicht nur die einzelnen Komponenten zu optimieren.

Allgemeine Zielsetzungen

Ziel des Konsortiums ist es, über den Stand der Technik hinaus Modelle und Werkzeuge für die Überwachung, Steuerung und Prüfung von PV-Systemen zu entwickeln und zu demonstrieren, die dazu dienen, die Leistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer kommerzieller PV-Systeme zu optimieren und zu erhöhen. Mittel für eine bessere Integration von PV-generierter Elektrizität in das Energiesystem sollen durch Methoden für Kurzzeitprognosen, integriertes Energiemanagement und Speichersteuerung, PV-Systemüberwachung und -steuerung bereitgestellt werden. Ziel ist es, die Wettbewerbsfähigkeit von PV auf Systemebene zu verbessern. Die daraus resultierende Sammlung von Werkzeugen (Toolbox) wird auf die entscheidenden Phasen im Lebenszyklus einer PV-Anlage anwendbar sein, nämlich Konstruktion, Betrieb und Wartung. Alle F&E-Ergebnisse und -Modelle werden mit empirischen Daten validiert. Die daraus resultierenden Werkzeuge werden demonstriert.

Spezifische Zielsetzungen

Die spezifischen wissenschaftlichen und technischen Ziele von Performance Plus sind

  • Robuste Systemdesign-Modellierung für sorgfältiges Design und Bankfähigkeit,
  • Robuste Betriebsmodellierung zur Optimierung der Systemleistung,
  • Integriertes Energiemanagement und Speicherkontrolle,
  • Überwachung und Steuerung in Echtzeit: Kommunikation und Feedback der Sensoren,
  • Hardware- und Software-Werkzeuge für Tests,
  • Validierung, Demonstration und Zielkontrolle.

Performance Plus ist auf 36 Monate angelegt und wird von der Europäischen Kommission im 7. Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung finanziert.

Publications

published:F. Andren, R. Bründlinger, T. Strasser: "IEC 61850/61499 Control of Distributed Energy Resources: Concept, Guidelines, and Implementation"; IEEE Transactions on Energy Conversion, Volume 29 (2014), Issue 4; S. 1008 - 1017.

in preparation:

C. Zanabria, F. Andrén, F. Leimgruber, R. Bründlinger, T. Strasser, “A Low Cost Open Source-based IEC 61850/61499 Gateway Controller for DER Components,” IEEE PowerTech 2015, extended abstract to be submitted Nov. 15, 2014.