Effizienzgewinn durch verschaltbare Photovoltaik-Systeme

Zur Erzielung eines hohen Ertrages bei Photovoltaikanlagen ist eine homogene Einstrahlung fundamental. Tatsächlich sind jedoch unter realen Betriebsbedingungen eine Vielzahl von Anlagen verschattet. Verschaltbare Systeme können hierbei Abhilfe schaffen. Durch die Möglichkeit elektrische Verknüpfungen zwischen PV-Modulen neu auszurichten, können problematische Bereiche innerhalb einer Photovoltaikanlage neu konfiguriert und die Leistungsfähigkeit der Anlage erhöht werden. In dieser Arbeit werden durch die Untersuchung bestehender Systeme zwei neuartige Topologien identifiziert und im Hinblick auf Potenzial in Umsetzung und Ertragssteigerung bei Verschattung genauer betrachtet. In einer simulativen Untersuchung werden für beide Ansätze Verschaltungsprinzipien und Algorithmen aufgebaut und getestet. Die Steuerung, die mit lokalen Regeln ein globales Optimum im System finden soll, basiert dabei einerseits auf einem Agentenansatz und andererseits auf einfachen Schaltschwellen. Neben der Simulation beider Systeme wird der Aufbau von Prototypen vorgestellt und vermessen. Eine nachfolgende Übersicht der wirtschaftlichen Randbedingungen stellt beide Systeme in den Kontext des Photovoltaikmarktes.