Programm Dokumentation/Photovoltaik

Der Dialog Photovoltaik beschreibt die PV-Anlagen des Projekts über Modul, Modulanzahl, Neigung und Azimut, wahlweise mit Wechselrichter und Strängen. Aus Moduldaten und Klimadaten berechnet EPOS-Plan Einstrahlung, Zelltemperatur, temperaturkorrigierten Wirkungsgrad und Ertrag und verteilt den Strom auf Bedarf, Stromspeicher und Netz. Statt der Module kann eine PV-Ganglinie rechnen, etwa eine gemessene Einspeisung. Wie eine PV-Anlage Strom erzeugt und welche Kennzahlen zählen, steht unter Grundlagen/Photovoltaik.

Einbindung in EPOS-Plan

Eine PV-Anlage entsteht in vier Schritten; die Felder im Einzelnen beschreiben Eingaben und Wechselrichter und Stränge.

1. Modul im Katalog. Administration → Energiesysteme → Photovoltaik → PV Module pflegt den Modulkatalog. Datensätze aus der CEC-Liste oder im PVsyst-Format liest Administration → Daten & Import → Photovoltaik → PV Module (CEC, PAN)... ein.
2. Anlage im Projekt. Auf der Startseite öffnet im Reiter Energieerzeuger die Kachel Photovoltaik den Dialog Verwaltung Photovoltaik Module. Das Modul in Module aus Datenbank wählen und In das Projekt übernehmen: Jede Übernahme legt eine eigene Anlage an, die als Zeile in ausgewählte Module steht. Je Anlage stehen im Block PV Anlage Eigenschaften Neigung [°], Azimut [°] (0° = Süden, Osten negativ, Westen positiv), der Energieträger und Anzahl Module. Gesamtleistung [kW] im Block Modul Eigenschaften zählt alle Anlagen des Projekts zusammen.
3. Rechenweg der Anlage. Rechenmodell, Systemverluste und Albedo wählen (Rechenmodell).
4. Simulationskonfiguration. In Schritt ① der Ansicht Simulation steht die Photovoltaik in der Gruppe Stromerzeuger. Solange die Kaskade nicht von Hand gepflegt ist, setzt das Programm eine vorhandene PV-Anlage beim Öffnen selbst auf diesen Platz; sonst einblenden, + aufnehmen und Konfiguration speichern. Alle PV-Anlagen des Projekts rechnen gemeinsam auf diesem einen Platz (Simulation).

Den Strom einer Stunde verteilt der Projektlauf so (Zusammenspiel):

Aufteilung des PV-Stroms im Projektlauf

Photovoltaik
Ertrag der Stunde nach Wechselrichter

① gleichzeitig→

Strombedarf
Profil oder Messdaten

Wärmepumpe
mit Heizstab, dazu Elektrokessel und Kälte

② Überschuss→

Stromspeicher
lädt mit der Ladequelle „PV-Überschuss“

③ Rest→

Netz
Einspeisung

Prinzipbild. Strombedarf und Wärmepumpe derselben Stunde bilden eine Summe ohne Vorrang; den Strom eines BHKW zieht der Lauf schon vor der Photovoltaik vom Bedarf ab.

Rechenmodell

Feld	Wirkung	leer
Rechenmodell Einfach	isotrope Einstrahlung und pauschaler WR-Wirkungsgrad	WR-Wirkungsgrad 0,95
Rechenmodell Erweitert	anisotrope Einstrahlung nach Hay-Davies, Schwachlichtmodell und Wechselrichterkennlinie; der WR-Wirkungsgrad ist gesperrt	–
Systemverluste [%]	mindern jede Stunde um denselben Anteil	0 %
Albedo [-]	Bodenreflex vor der Anlage, 0 bis 1; die Zeile darunter nennt Richtwerte. Etwa Gras 0,2, Beton 0,3, helles Dach 0,5 bis 0,6, Schnee 0,7 bis 0,8 – wirksam vor allem bei steilen und Fassadenanlagen	0,2

Die Zelltemperatur ergibt sich in beiden Modellen aus Außentemperatur, Einstrahlung und dem NOCT-Wert des Moduls. Ein Gerät aus dem Katalog mit Strängen und Clipping rechnet im Weg mit Wechselrichter (Wechselrichter). Die Formeln stehen unter Berechnung: Photovoltaik.

Ganglinie statt Modulen

Die Kachel Photovoltaik trägt die Wahl Profil oder Ganglinie: Profil öffnet die Verwaltung der Module, Ganglinie den Dialog Photovoltaik Ganglinie (Dialog Photovoltaik Ganglinie). Die Wahl der Kachel öffnet nur den Dialog. Eine PV-Ganglinie ist die AC-Leistung der ganzen Anlage in kW als 8 760 Stundenwerte oder 35 040 Viertelstundenwerte – etwa eine gemessene Einspeisung oder der Export eines anderen Simulationsprogramms.

• Ist dem Projekt eine vollständige Ganglinie zugeordnet, rechnet die Simulation sie anstelle der Module; sonst rechnen die Module.

• Stundenwerte verteilt EPOS-Plan wie den Modulertrag nach dem Sonnenstand auf die vier Viertelstunden der Stunde; Viertelstundenwerte gehen unverändert in die Viertelstundenbilanz.

• Direktverbrauch, Überschuss, Reststrom, Speicher und Einspeisegrenze rechnen wie bei Modulen.

• Installierte Leistung ist die beim Import angegebene Nennleistung, ohne Angabe die Spitze der Ganglinie; sie ist die Bezugsgröße der Einspeisegrenze in Prozent und der Wirtschaftlichkeit.

• Auch mit Ganglinie braucht die Photovoltaik den Platz Stromerzeuger in der Simulationskonfiguration.

Teilfelder

Eine Dachfläche mit anderer Ausrichtung wird eine eigene Anlage – dasselbe Modul ein zweites Mal übernehmen – oder, im Weg mit Wechselrichter, ein Strang mit eigener Neigung und eigenem Azimut. Teilen sich Dachflächen einen Wechselrichter, müssen es Stränge derselben Anlage sein: Jede Anlage rechnet nur ihre eigenen Geräte. Den Ertrag aller Anlagen addiert der Lauf Stunde für Stunde.

Beispiel

Beispielanlage A – Mehrfamilienhaus (Bestand, teilsaniert): 12 Wohnungen, Haushaltsstrom 30 MWh im Jahr, Luft-Wasser-Wärmepumpe A mit Kessel 1 als Spitzenlast für 80 MWh Heizwärme und 20 MWh Trinkwarmwasser, Stromspeicher 1 mit 20 kWh. Auf dem Süddach stehen 30 kWp; dieselbe Anlage auf zwei Dachflächen im Weg mit Wechselrichter zeigt Wechselrichter: Beispiel.

Dialog	Feld	Wert	Warum
Verwaltung Photovoltaik Module	Module aus Datenbank, dann In das Projekt übernehmen	Modul 1, 400 W	eine Übernahme ist eine Anlage
Verwaltung Photovoltaik Module, PV Anlage Eigenschaften	Neigung [°]	30	Satteldach
	Azimut [°]	0	Süddach
	Energieträger / Art	vorbelegt lassen	der Stromträger des Projekts; mit ihm bewertet die Wirtschaftlichkeit den Strom
	Anzahl Module	75	75 × 400 W = 30 kWp; Gesamtleistung [kW] zeigt 30
	Rechenmodell	Erweitert	genauere Einstrahlung; der WR-Wirkungsgrad ist dann gesperrt
	Systemverluste [%]	3	Verschmutzung und Leitungen; leer rechnet mit 0 %
	Albedo [-]	leer	rechnet mit 0,2 (Gras); Richtwerte unter Rechenmodell
Verwaltung Photovoltaik Module, Wechselrichter und Stränge	Option	vereinfacht	das Gerät wird ausgelegt, wenn die Größe steht
Standard Stromprofil (Startseite, Reiter Strombedarf, Kachel Standardlastprofil)	Haushaltsprofil aus Datenbank Strombedarf übernehmen; unter Ändern des Jahresverbrauchs neuer Wert, dann Übernehmen	30 MWh	Haushaltsstrom der zwölf Wohnungen
Simulation, ① Konfiguration	Gruppe Stromerzeuger: Photovoltaik	aufgenommen	ohne Platz rechnet keine PV-Anlage
	Gruppe Energiespeicher: Stromspeicher	aufgenommen	Speicher 1 lädt aus dem Überschuss; Einstellungen unter Stromspeicher
	Karte der Wärmepumpe: Betriebsmodus	Laufzeitoptimiert - maximale Leistung (Vorgabe); als Variante PV-optimiert	die Variante zeigt, wie viel Überschuss die Wärmepumpe in Speicher 1 bringt

Was zu erwarten ist. In Deutschland liefert eine Süd-Anlage in der Größenordnung von 900 bis 1 000 kWh je kWp, hier also rund 27 bis 30 MWh. Mit rund 30 MWh Wärmepumpenstrom (Jahresarbeitszahl um 3) braucht das Haus etwa doppelt so viel: Der größte Teil bleibt im Haus, Überschuss entsteht von April bis September mittags, und der Speicher trägt einen Teil davon in den Abend.

Beispielanlage A: PV-Ertrag je Monat und seine Verwendung

MWh je Monat

0,7

Jan

1,3

Feb

2,3

Mär

3,2

Apr

3,8

Mai

3,8

Jun

3,9

Jul

3,5

Aug

2,6

Sep

1,9

Okt

1,0

Nov

0,6

Dez

direkt genutztin den Stromspeicher geladeneingespeist

Beispielwerte, gerundet – vereinfachte Überschlagsrechnung, kein Ergebnis von EPOS-Plan. Im Jahr rund 28,5 MWh: 59 % direkt genutzt, 12 % über den Speicher, 29 % eingespeist.

Wo Sie es prüfen

• Reiter Photovoltaik der Ergebnisseite (Schritt ③): Gesamte Stromerzeugung der Module, davon direkt genutzt, Überschuss, mit Einspeisegrenze dazu Abregelung an der Einspeisegrenze, Abregelung in % der Erzeugung und Einspeisegrenze, danach Strombedarf, Reststrombedarf und Strombedarfsdeckung, darunter je Anlage die Modultabelle.

• Mit PV-Ganglinie nennt die erste Zeile die Quelle – „Ganglinie ‚Name‘ (Viertelstundenwerte), Nennleistung … kWp“ –, und Einstrahlung, Fläche und Modulanzahl stehen als entfällt (Ganglinie). Ebenso nennen die Kenndaten der Photovoltaik im Bericht, der Excel-Bericht und der Variantenvergleich die Quelle (Modulmodell oder Ganglinie).

• Diagramm: CSV… in der Leiste speichert die Reihe (Simulationsergebnisse). Speicherfüllstand blendet den Ladezustand des Stromspeichers auf einer zweiten Achse ein. PV aufteilen (Eigenverbrauch + Überschuss) zeigt die Erzeugung als Stapel: unten den Eigenverbrauch (direkt genutzt und in den Stromspeicher geladen), darüber die Einspeisung und, wenn die Einspeisegrenze greift, die Abregelung; zusammen ergeben die Schichten zu jeder Zeit die Erzeugung.

• Reiter Stromspeicher: Einspeisung ohne Speicher und Einspeisung mit Speicher, Netzbezug ohne Speicher und Netzbezug mit Speicher, Eigenverbrauchsquote (mit Speicher) und Autarkiegrad (mit Speicher).

Zusammenspiel mit anderen Technologien

Rangfolge des PV-Stroms

Der Projektlauf rechnet erst die Wärmeseite, dann die Photovoltaik und zuletzt den Stromspeicher. Für jede Viertelstunde gilt:

1. Strombedarf: das Stromprofil des Projekts plus der Strom der Wärmeseite – Wärmepumpe mit Heizstab, Elektrokessel und Kälte. Den Strom eines BHKW zieht der Lauf schon auf der Wärmeseite davon ab.
2. Direktverbrauch: Die PV deckt, was von diesem Bedarf in derselben Stunde übrig ist. Haushalt und Wärmepumpe haben dabei keinen Vorrang voreinander.
3. Überschuss: Der Rest der Erzeugung lädt den Stromspeicher, sofern dessen Ladequelle PV-Überschuss an ist; was dann noch bleibt, geht als Einspeisung ins Netz.
4. Netzbezug: Fehlt Strom, entlädt der Speicher; den Rest bezieht das Projekt aus dem Netz.

Photovoltaik mit Stromspeicher über einen Sommertag: Direktverbrauch, Laden, Einspeisung, Entladen und Netzbezug je Viertelstunde, darunter der Ladezustand. Prinzipbild, Beispielwerte gerundet.

Beispiel. Eine Anlage mit 10 kWp erzeugt an einem Junitag 50 kWh, der Haushalt (4 000 kWh im Jahr) braucht 9,1 kWh. Direkt genutzt werden 6,0 kWh; der leere Speicher (10 kWh, Band 10 bis 90 %) ist kurz vor 11 Uhr voll und hat dann 8,4 kWh aufgenommen, 35,6 kWh gehen ins Netz. Am Abend gibt der Speicher 1,6 kWh ab; aus dem Netz kommen nur die 1,5 kWh der Morgenstunden, ohne Speicher wären es 3,2 kWh.

Andere Techniken

Technik	Wirkung auf die PV	Wirkung der PV	So rechnet EPOS-Plan
Wärmepumpe	erhöht den gleichzeitigen Bedarf, vor allem im Winter	deckt Wärmepumpenstrom, der in dieselbe Stunde fällt	Wärmepumpen- und Heizstabstrom gehören zum Strombedarf der Stunde; nach der PV richtet sich die Wärmepumpe nur im Betriebsmodus PV-optimiert
Wärmepumpe im Betriebsmodus PV-optimiert	nimmt Überschuss auf und lädt damit den Pufferspeicher	mehr Direktverbrauch mittags	Der Lauf bestimmt den PV-Überschuss je Stunde vorab (Ertrag minus übriger Bedarf). In Stunden mit Überschuss fährt die Wärmepumpe erhöhte Leistung, begrenzt auf ihn, und lädt den Speicher, am Puffer in der Reihenfolge Bei PV-Überschuss (Ladeverhalten); sonst arbeitet sie leistungsoptimiert
Heizstab, Elektrokessel	erhöhen den Bedarf	–	Verbraucher, keine Überschussverbraucher: Der Heizstab deckt die Wärme, die die Wärmepumpe offen lässt, unabhängig vom PV-Ertrag
BHKW	deckt Strombedarf vor der PV	weniger Direktverbrauch, mehr Überschuss	BHKW-Strom mindert den Bedarf vor der PV-Verrechnung; sein Überschuss steht getrennt, zählt nicht als PV-Einspeisung und lädt den Stromspeicher nur mit der Ladequelle BHKW-Überschuss
Stromspeicher	nimmt Überschuss auf	verschiebt PV-Strom in den Abend	je Viertelstunde, siehe Stromspeicher
Lastspitzenkappung	–	senkt die Netzlast, wenn die Sonne zur Spitze scheint	gekappt wird am Netzanschluss: Last minus PV minus BHKW

Den eingespeisten Strom bewertet die Wirtschaftlichkeit mit der Vergütung unter PV-Vergütung; Eigenverbrauchsquote und Einspeiseanteil kommen dort aus der Stundensimulation.

Fallstricke

Aufnahme und Konfiguration

• Angelegt, aber nicht aufgenommen. Ohne Platz rechnet die Photovoltaik nicht: Das Laufprotokoll meldet „… ist im Projekt angelegt, aber nicht in die Simulation aufgenommen …“, und ein Stromspeicher rechnet ohne Erzeugung. Abhilfe: in Schritt ① einblenden, + aufnehmen, Konfiguration speichern.

• PV-optimiert ohne Photovoltaik. Steht keine Photovoltaik auf dem Platz Stromerzeuger, arbeitet die Wärmepumpe leistungsoptimiert; die Konfiguration meldet das bei der Wahl des Modus.

• mit Wechselrichter ohne Gerät. Der Weg rechnet nur, wenn mindestens eine Strangzeile ein Gerät führt; sonst rechnet die Anlage vereinfacht, und das Protokoll sagt es. Stränge ohne Gerät rechnen nicht mit.

Ergebnisse lesen

• Überschuss im Reiter Photovoltaik. Ohne aktive Projektflotte ist das der Überschuss vor der Speicherladung, während Reststrombedarf die Entladung schon abzieht. Die Einspeisung mit Speicher steht im Reiter Stromspeicher.

• Autarkie Analyse mit theoretischem Speicher. Kachel und Monatsbild des Blatts Autarkie Analyse (Reiter Ergebnis) rechnen mit dem Feld Theoretischer Speicher (PV) (kWh) und Vorgabewerten (Leistung gleich Kapazität, Band 10 bis 90 %, Umlaufwirkungsgrad 0,90, nur aus PV geladen). Vorbelegt ist die Kapazität der Stromspeicher des Projekts; ohne Stromspeicher steht dort 0 kWh, und das Blatt sagt, dass ohne Stromspeicher gerechnet wird. Die Zahl wird nicht gespeichert und ändert den Lauf nicht; maßgeblich ist der Reiter Stromspeicher.

• Einspeisegrenze. Neben dem Clipping am Wechselrichter begrenzt die Projekteinstellung Einspeisegrenze (Simulation) die Einspeisung je Viertelstunde; abgeregelt wird erst, was der Stromspeicher nicht lädt.

Grenzen des Modells

• Stundenraster. Die Klimadaten sind Stundenwerte: Der PV-Ertrag ist innerhalb der Stunde gleich verteilt, und den Direktverbrauch verrechnet EPOS-Plan gegen den mittleren Bedarf der Stunde. Stromspeicher und Lastspitzenkappung rechnen je Viertelstunde mit diesem gleich verteilten Ertrag.

• Keine Verschattung. EPOS-Plan rechnet ohne Horizont und ohne Verschattung durch Nachbargebäude, Bäume oder Modulreihen. Ein Abschlag über Systemverluste [%] mindert jede Stunde gleich und trifft die Tageszeit einer Verschattung nicht.

• Keine Alterung im Stundenlauf. Die Degradation [%/a] der PV-Vergütung wirkt nur in der Erlösreihe der Wirtschaftlichkeit.

Ganglinie

• Zugeordnet, aber unvollständig. Eine Ganglinie, deren Wertzahl nicht zu ihrem Raster passt oder die leere oder negative Werte trägt, rechnet nicht; der Lauf meldet den Mangel im Protokoll und rechnet mit den Modulen.

• Ganglinie und Module zugleich. Ist eine vollständige Ganglinie zugeordnet, rechnet sie – auch wenn die Kachel auf Profil steht. Wer wieder mit den Modulen rechnen will, entfernt die Ganglinie mit Ganglinie und Aus dem Projekt entfernen aus dem Projekt.

Eingaben

Der Dialog Verwaltung Photovoltaik hat die drei Bereiche Im Projekt, Katalog (DB) und Gewählter Satz. Bedienung der Listen, Mehrfachwahl, Spalten…, Übernehmen, Bearbeiten, Rückweg, Schloss und Löschen sind für alle Gerätedialoge gleich und stehen unter Gerätekataloge: Katalogauswahl im Projektdialog; hier steht, was bei der Photovoltaik dazukommt.

Photovoltaik – Bildschirmfoto mit Beispieldaten.

Katalog und Projektliste

• Katalog (DB) – Spalten Bezeichner, Hersteller, Modulleistung in W, Wirkungsgrad, Technologie, Modulfläche und Nennbetriebstemperatur; das Suchfeld Suche über alle Spalten: kennt die Platzhalter * und ?. Der Katalogfuß führt kein Neu…: Bearbeiten… eines einzelnen ungesperrten Katalogsatzes öffnet den Modulkatalog mit diesem Satz, dort stehen Neu…, Duplizieren…, Löschen und Import….

• Knopfleiste in der Zeile Gewählter Satz: Vergleichen…, Schloss setzen…/Schloss aufheben…, Löschen und Bearbeiten…. Schloss und Löschen gelten nur für Katalogsätze und sind beim gewählten Projektsatz gesperrt (Hinweis Katalogsatz wählen). Vergleichen… zeigt zwei bis drei angekreuzte Zeilen aus beiden Listen in einer Tabelle, ohne Kreuze die gewählte Projektzeile neben dem gewählten Katalogsatz; der Spaltenkopf nennt die Herkunft (Projekt oder Katalog).

• Im Projekt – die Anlagen des Projekts; die Summe in der Kopfleiste ist die Leistung in kWp (Anzahl Module mal Modulleistung). Felder desselben Moduls teilen sich die Projektkopie.

• In die Datenbank übernehmen… – nimmt Leistung, Spannungen, Ströme, Abmessungen, Wirkungsgrad, Modulkoeffizienten und Modulkosten in den Katalog; Stränge, Wechselrichterzuordnung, Ausrichtung und Energieträger bleiben im Projekt. Ein im Katalog schon vergebener Name wird abgelehnt.

• Abweichung vom Katalog – weicht die Projektkopie von ihrem Katalogsatz ab, trägt ihre Zeile das Zeichen ⚠ mit dem Hinweis weicht vom Katalog ab und den betroffenen Feldern, ebenso der gewählte Satz; in der Bearbeiten-Überlagerung sind die Felder unter Alle Daten anzeigen markiert. Aus Katalog erneuern… setzt nach Rückfrage alle abweichenden Felder sofort auf den Stand des Katalogs; Katalogsatz und Anlagenfelder (Modulanzahl, Ausrichtung, Stränge, Energieträger) bleiben. In das Projekt übernehmen verwendet eine vorhandene Projektkopie desselben Katalogsatzes nur, wenn sie unverändert ist. Eine Projektkopie ohne zugehörigen Katalogsatz trägt kein Zeichen und wird bei gleichem Namen wiederverwendet.

Gewählter Satz und Bearbeiten

• Gewählter Satz – aufgeklappt eine kurze Zusammenfassung der Anlagendaten: Modul, Stückzahl, Gesamtleistung, Neigung, Azimut, Albedo, Kosten. Hersteller, Modul Leistung [W], Fläche, Wirkungsgrad und Temperaturkoeffizient kommen aus dem Katalogeintrag; Name, Beschreibung, Zahl der Module samt Gesamtleistung in kW sowie Neigung und Azimut in Grad stehen am Projektsatz.

• Bearbeiten-Überlagerung – zweispaltig: links die Felder der Anlage (Neigung, Azimut, Energieträger, Modulanzahl, Ertragsmodell samt Albedo, Stränge), darunter unter Gewähltes Gerät ein Steckbrief des Moduls (Hersteller, Technologie, Leistung, Wirkungsgrad, Maße, Temperaturkoeffizienten, NOCT, MPP-Spannung und -Strom, beim Projektsatz Invest und Betrieb); rechts die Kenndaten mit Alle Daten anzeigen. Beim Projektsatz stehen dazu die Kostenknöpfe; Abbrechen verwirft auch die Anlagenfelder.

• Stränge und Wechselrichter… – beim Projektsatz öffnet der Knopf den Abschnitt Wechselrichter und Stränge als Überlagerung.

• Mehrere Teilfelder – eine weitere Anlage oder, im Weg mit Wechselrichter, ein Strang mit eigener Ausrichtung (Teilfelder).

• Energieträger – in der Überlagerung des Projektsatzes in zwei Stufen: Energieträger benennt die Gruppe (etwa Strom), Art den Träger dieser Gruppe (etwa Elektrische Energie). Vorbelegt ist der Stromträger des Projekts; beim reinen Katalogsatz erscheint die Wahl nicht.

Dialog Photovoltaik Ganglinie

Der Dialog ordnet dem Projekt eine PV-Ganglinie aus dem Katalog zu und pflegt den Katalog (Ganglinie statt Modulen). Ohne Projekt öffnet er sich über Administration → Profile & Lastgänge → PV-Ganglinie; dann zeigt er nur den Katalog und schließt mit Beenden.

• Aufbau: oben Ausgewählt im Projekt, darunter der Katalog mit Bezeichner, Raster, Beschreibung, Jahresarbeit [MWh], Spitze [kW] und Nennleistung [kWp], je Spalte sortier- und filterbar; darunter Gewählter Satz mit der Marke Projektsatz oder Katalogsatz. Aufgeklappt nimmt er die übrige Höhe und zeigt Name, Beschreibung, Raster, Jahresarbeit und Nennleistung sowie die Jahresganglinie mit Jahresarbeit, Spitzenlast und Vollbenutzungsstunden, dem Schalter sortiert (Dauerlinie), der Einheit und dem Zoom; Vergrößern öffnet das Bild in voller Höhe.

• Wählen und zuordnen: Beide Listen tragen je Zeile ein Kästchen für die Mehrfachwahl und am Ende einen Stift, der die Zeile wählt und ihre Ganglinie in voller Höhe öffnet (Schließen kehrt zurück). In das Projekt übernehmen und Aus dem Projekt entfernen ordnen alle angekreuzten Zeilen zu oder ab.

• Knopfleiste in der Zeile Gewählter Satz (ein Neu… gibt es nicht):
  • Vergleichen… – ab zwei angekreuzten Ganglinien im Bereich des gewählten Satzes nebeneinander: beim Projektsatz die des Projekts mit Raster, Nennleistung, Jahresarbeit, Spitzenlast und Vollbenutzungsstunden, beim Katalogsatz die Katalogganglinien.
  • Nennleistung… – siehe Nennleistung und Abweichung vom Katalog.
  • Schloss setzen…/Schloss aufheben… und Löschen – nur für Katalogsätze, nach einer Rückfrage für alle angekreuzten. Auslieferungssätze und Ganglinien, die ein Projekt verwendet, nennt die Rückfrage und überspringt sie; ist nur eine solche gewählt, nennt der Knopf den Grund.
  • Import – siehe Ganglinie importieren.
  • Bearbeiten… – zeigt die Ganglinie in voller Höhe wie der Stift.

Ganglinie importieren

Import liest eine Jahresreihe aus einer Text-, CSV- oder Excel-Datei; das erwartete Dateiformat nennt der Infoknopf im Kopf des Katalogs.

• Inhalt der Datei: 8 760 Stundenwerte oder 35 040 Viertelstundenwerte in kW, eine Spalte oder mit Trennzeichen (Semikolon, Tabulator, senkrechter Strich, Komma), Dezimalpunkt oder Dezimalkomma, wahlweise mit Kopfzeile, Zeitstempelspalte oder laufender Nummer.

• Format und Vorschau: Das Format erkennt EPOS-Plan selbst und legt es nach der Dateiwahl vor. Trennzeichen, Dezimaltrenner, Wert- und Zeitspalte, Einheit, Raster und Kopfzeile lassen sich ändern.
  • Erste Datenzeile ist mit der Erkennung vorbelegt; Zeilen davor (etwa mehrere Kopfzeilen) werden übersprungen.
  • Zeilen zu importieren begrenzt das Lesefenster; leer oder 0 liest bis zum Dateiende. Hat die Datei weniger Zeilen als verlangt, lehnt EPOS-Plan den Import mit einer Meldung ab.
  • Die Vorschau zeigt die ersten Zeilen, die Zahl der gelesenen Datenzeilen mit dem erkannten Raster und die Reihe als Jahresbild, darunter Jahressumme … kWh · Höchstleistung … kW. Abbrechen bricht den Import ab.

• Ergebnis: Das Raster der Datei bleibt erhalten. Der Dateiname wird der Name der Ganglinie, die Kopfzeile ihre Beschreibung; ein schon vergebener Name wird nicht überschrieben.

• Nennleistung [kWp]: Der Import fragt sie ab. Nennt die Kopfzeile eine Leistung in kWp, ist sie damit vorbelegt, sonst mit der Spitze der Reihe. Liegt die Spitze über Nennleistung × 1,1, weist ein Hinweis auf eine falsche Nennleistung oder Einheit der Datei hin.

Nennleistung und Abweichung vom Katalog

• Nennleistung… setzt die Nennleistung der markierten Ganglinie im Katalog nachträglich. Ein leeres Feld heißt „nicht gepflegt“, dann gilt die Spitze der Reihe; liegt die Spitze über Nennleistung × 1,1, erscheint derselbe Hinweis wie beim Import. Für Auslieferungssätze ist der Knopf gesperrt und nennt den Grund. Projekte, die die Ganglinie bereits führen, behalten ihre Kopie samt deren Nennleistung.

• Weicht die Kopie eines Projekts vom Katalogsatz gleichen Namens ab – in Nennleistung, Raster, Jahressumme oder Reihe, etwa nach Nennleistung… oder einem erneuten Import desselben Namens –, trägt ihre Zeile unter Ausgewählt im Projekt ein Warnzeichen, und zur markierten Zeile steht „weicht vom Katalog ab: …“ mit dem Knopf Aus dem Katalog erneuern….

• Aus dem Katalog erneuern… ersetzt nach einer Rückfrage Beschreibung, Raster, Nennleistung, Jahresarbeit und Reihe der Kopie durch den Katalogstand; die Zuordnung zum Projekt bleibt. Die Ergebnisse ändern sich erst mit der nächsten Simulation.

Wechselrichter und Stränge

Der Abschnitt öffnet im Dialog über Stränge und Wechselrichter… beim Projektsatz als Überlagerung. Er bietet zwei Wege: vereinfacht rechnet mit den Pauschalen der Anlage ohne Wechselrichter, mit Wechselrichter mit Katalog, Strängen, Kennlinie und Clipping.

• Wechselrichter aus dem Katalog – das Auswahlfeld führt die Geräte nach derselben Bewertung und Reihenfolge wie Wechselrichter vorschlagen, gerechnet mit den Auslegungstemperaturen des Projekts: geeignete Geräte zuerst, mit DC/AC-Verhältnis und Zahl der Geräte im Text (etwa Wechselrichter 1 — geeignet · DC/AC 1,10 · 1 Gerät), danach bedingte und ungeeignete mit ihrem wichtigsten Grund (etwa bedingt: 6 Geräte nötig oder ungeeignet: Strangstrom 13,7 A > 12,0 A). Nach einer Änderung der Auslegungstemperaturen ordnet sich die Liste neu. Das gewählte Gerät bekommt der nächste Strang; in der Tabelle lässt es sich je Strang ändern. Die Klapplisten der einzelnen Zeilen bleiben alphabetisch, denn die Bewertung gilt dem ganzen Modulfeld.

• Wechselrichter vorschlagen – die Schaltfläche neben dem Auswahlfeld prüft jedes Gerät, das der Herstellerfilter zeigt, für das Modulfeld der Anlage und listet die Geräte in einem eigenen Fenster: Bewertung (geeignet, bedingt oder ungeeignet) mit Grund, DC/AC-Verhältnis, Aufteilung als Geräte × (Stränge × Module in Reihe), Leerlaufspannung im kalten Fall gegen die Höchstspannung des Geräts und Lage der MPP-Spannung im MPP-Fenster. Die Regeln der Bewertung stehen unter Berechnung: Bewertung der Wechselrichter.
  • Eine Zeile anklicken und Übernehmen setzt das Gerät in das Auswahlfeld und den Herstellerfilter auf dessen Hersteller; danach füllt Auslegung vorschlagen die Strangtabelle. Abbrechen lässt alles unverändert; gespeichert wird in beiden Fällen nichts.
  • Ohne Modul oder Modulzahl der Anlage ist die Schaltfläche gesperrt, ein Klick nennt den Grund.

• Strangtabelle – je Zeile Rang, Bezeichner, Wechselrichter, Modul, Gerät, MPPT, Module in Reihe, Stränge parallel sowie Neigung und Azimut.
  • Gerät und MPPT sind Nummern, leer heißt 1: Stränge mit derselben Gerätenummer hängen an einem Wechselrichter, ein zweiter Wechselrichter desselben Typs bekommt Gerät 2.
  • Ein leeres Modulfeld bedeutet: Der Strang rechnet mit dem Modul der Anlage. Die Klappliste Modul bietet neben (Modul der Anlage) nur die Module, die dem Projekt in der Liste der ausgewählten Module zugeordnet sind, und passt sich jeder Zuordnung sofort an. Trägt ein Strang ein Modul, das nicht mehr im Projekt ist, steht es mit dem Zusatz (nicht mehr im Projekt) da und rechnet weiter, bis ein anderes gewählt wird.

• Auslegungstemperaturen – die zwei Zelltemperaturen, mit denen Ampel und Vorschläge rechnen: kalt und heiß in °C, Vorgabe −10 und +70. Eine Zeile darunter nennt die geltenden Werte. Vorschlag aus Klimadaten übernehmen schlägt aus dem Klimadatensatz des Projekts eigene Werte vor – kalt aus dessen Jahresminimum der Außentemperatur, heiß aus dessen Jahresmaximum und der Nennbetriebstemperatur des Anlagenmoduls – und übernimmt sie erst auf erneuten Klick.

Die Ampel

Zu jedem Strang und zu jedem Gerät prüft das Programm die Auslegung und zeigt das Ergebnis als farbigen Satz – grün, gelb oder rot. Geprüft werden Spannungen, Ströme, Strangzahl, DC/AC-Verhältnis, DC-Eingangsleistung und Modulsumme; die Prüfungen und ihre Grenzen stehen unter Berechnung: Prüfungen der Ampel. Die Ampel ist Prüfung und Rat, kein Rechenergebnis.

• Meldungen – die Sätze nennen die Diagnose und, wo nötig, die Folge: etwa $U_{\mathrm{o}\mathrm{c}}$(−10 °C) … V > … V — der Wechselrichter kann bei Frost und Sonne Schaden nehmen, MPP im Sommer … V < … V — der Strang regelt ab, DC/AC … liegt außerhalb 1,0…1,5 oder Modulsumme … weicht von „Anzahl Module" … ab. Fehlt ein Katalogwert, wird die betroffene Prüfung gelb und nennt den fehlenden Wert.

• passend wären … – hinter jeder roten oder gelben Meldung steht der Bereich, der passen würde: passend wären 17…18 Module in Reihe am Strang, passend wären 12…16 Module je Gerät am Gerät. Passt zu einem Gerät überhaupt keine Reihenlänge, sagt der Satz auch das.

• Auslegung vorschlagen – die Schaltfläche neben Strang anlegen füllt die Strangtabelle aus der Auslegungshilfe: Module in Reihe, Stränge parallel je MPP-Tracker und die Gerätenummer, gleich lange Stränge und gleich belegte Geräte. Der Vorschlag ersetzt die vorhandenen Zeilen, denn er teilt das ganze Modulfeld auf; eine Zeile darunter nennt das Ergebnis („Vorschlag: … — die Strangtabelle wurde ersetzt"). Neigung und Azimut bleiben leer und gelten damit als Anlagenwert. Kommt kein Vorschlag zustande, bleibt die Tabelle unverändert, und eine Warnung nennt den Grund. Solange Gerät, Modul oder Modulzahl fehlen, ist die Schaltfläche gesperrt; ein Klick nennt, was fehlt.

• Beim Start der Simulation stehen dieselben Sätze zusätzlich in den Hinweisen zum Lauf – rote als Warnung, gelbe als Hinweis; die Berechnung läuft trotzdem.

• Nicht geprüft werden Verschattung, Kabel- und Anschlussverluste sowie gemischte Ausrichtungen an einem Tracker.

Berechnung: Bewertung der Wechselrichter

Wechselrichter vorschlagen und das Auswahlfeld bewerten jedes Gerät für das ganze Modulfeld der Anlage:

Bewertung	Bedingung
geeignet	alle Module finden einen Strang, alle Spannungsgrenzen sind geprüft, DC/AC liegt zwischen 1,0 und 1,3
bedingt	mit Abstrich: DC/AC über 1,3 oder unbekannt, Module ohne Strang, mehr als vier Geräte für das Feld oder nicht gepflegte Grenzen des Geräts
ungeeignet	keine Aufteilung möglich; der Grund wird genannt

Fehlende Katalogangaben zum Stromeingang, etwa bei Geräten aus der CEC-Liste:

• Ohne Anzahl MPPT rechnet die Bewertung mit einem MPP-Tracker; das Gerät heißt höchstens bedingt geeignet (Angaben fehlen) mit dem Grund Katalogwerte unvollständig (1 Tracker angenommen).

• Ohne Kurzschlussstrom je MPPT gilt der Betriebsstrom als Stromgrenze; ohne Stränge je MPPT gibt es keinen Deckel je Tracker.

• Scheitert ein Gerät nur an einer Grenze, die aus einer fehlenden Angabe kommt – am Betriebsstrom statt am Kurzschlussstrom oder am angenommenen einzelnen Tracker –, heißt es bedingt geeignet (Angaben fehlen) mit dem Grund Katalogwerte unvollständig (Betriebsstrom als Grenze); die Aufteilung rechnet dann ohne diese Grenze, und Auslegung vorschlagen tut dasselbe.

• Wer an einer gepflegten Grenze scheitert, etwa am Spannungsfenster oder am gepflegten Kurzschlussstrom, bleibt ungeeignet.

Reihenfolge: geeignete Geräte oben, danach die bedingt geeigneten, darunter geordnet nach der Nähe des DC/AC-Verhältnisses zu 1,1…1,2 und nach der Zahl der Geräte.

Berechnung: Prüfungen der Ampel

Die Spannungen eines Strangs rechnet die Ampel aus den Katalogwerten bei 25 °C (STC) und dem Temperaturkoeffizienten $\beta$ der Leerlaufspannung in V/K, mit $n$ Modulen in Reihe und der Zelltemperatur $T$ aus den Auslegungstemperaturen:

$U(n,T)=n\cdot (U_{\mathrm{S}\mathrm{T}\mathrm{C}}+\beta \cdot (T-25{}^{\circ }\mathrm{C}))$

Fehlt $\beta$, rechnet die Leerlaufspannung im kalten Fall mit $\mathrm{1,15}\cdot U_{\mathrm{o}\mathrm{c}}$ je Modul, und der Satz sagt das.

Prüfung	gegen	Farbe bei Verletzung
Leerlaufspannung des Strangs im kalten Fall	höchste DC-Spannung des Geräts	rot
MPP-Spannung des Strangs im heißen Fall	untere Grenze des MPP-Fensters	rot
MPP-Spannung des Strangs im kalten Fall	obere Grenze des MPP-Fensters	gelb
Eingangsstrom je MPP-Tracker im heißen Fall	Kurzschlussstrom und Betriebsstrom je MPPT, siehe unten	rot oder gelb
Strangzahl je MPP-Tracker	Stränge je MPPT des Geräts	gelb
Modulleistung zu Wechselrichterleistung (DC/AC)	1,0 bis 1,5	gelb
DC-Eingangsleistung	höchste DC-Leistung des Geräts	gelb
Summe der Module aller Stränge	Anzahl Module der Anlage	gelb

Kurzschlussstrom je MPPT. Der Wechselrichter-Gerätedialog führt das optionale Katalogfeld max. Kurzschlussstrom je MPPT [A]. Ist es gepflegt, wird die Stromprüfung rot, wenn der Trackerstrom diesen Kurzschlussstrom übersteigt (das Gerät kann Schaden nehmen), und gelb, wenn er nur den Betriebsstrom (max. DC-Strom je MPPT) übersteigt („Leistung wird abgeregelt"). Ohne das Feld gilt die rote Grenze am Betriebsstrom.

Spannungsfenster eines Strangs: Leerlaufspannung im kalten Fall und MPP-Spannung im kalten und heißen Fall über der Zahl der Module in Reihe, mit den Grenzen des Wechselrichters. Prinzipbild, Beispielwerte.

Beispiel. Ein Modul mit $U_{\mathrm{o}\mathrm{c}}$ 40 V, $U_{\mathrm{m}\mathrm{p}\mathrm{p}}$ 33 V und $\beta$ −0,12 V/K hat bei −10 °C eine Leerlaufspannung von 44,2 V und eine MPP-Spannung von 37,2 V, bei +70 °C eine MPP-Spannung von 27,6 V. An einem Wechselrichter mit 1 000 V höchster DC-Spannung und MPP-Fenster 200 bis 800 V passen mindestens 8 Module in Reihe (8 × 27,6 V = 221 V) und höchstens 21 (21 × 37,2 V = 781 V; die Leerlaufspannung bliebe bis 22 Module unter 1 000 V): passend wären 8…21 Module in Reihe.

Berechnung

Einstrahlung, Modultemperatur, Wechselrichter und Einspeisung stehen unter Berechnung: Photovoltaik.

Siehe auch

• Zusammenspiel mit anderen Technologien – Strombilanz und Eigenverbrauch

• Grundlagen/Photovoltaik – die fachlichen Hintergründe

• Stromspeicher – Speicherung des Überschusses

• Wechselrichter – Gerät, Stränge und Clipping