Fraunhofer-Gesellschaft

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Entwicklung von Verfahren zur Prognose des Ertrags großflächiger Energieversorgungssysteme auf der Basis von Satelliteninformationen

 
: Reise, C.

Oldenburg, 2003, 130 pp.
Oldenburg, Univ., Diss., 2003
German
Dissertation
Fraunhofer ISE ()

Abstract
Werden Photovoltaik- und Windkraftwerke in großem Maße zur Stromerzeugung in bestehenden Energieversorgungsnetzen eingesetzt, müssen die Auswirkungen der Fluktuationen der Energieeinspeisung in diese Netze untersucht werden. Die Arbeit konzentriert sich zunächst auf die photovoltaische Stromerzeugung und stellt statistische Untersuchungen zur Gleichzeitigkeit und zur Variabilität der solaren Einstrahlung an. Als wesentliche Quelle für Einstrahlungsdaten dienen in dieser Arbeit Bilddaten des europäischen Wettersatelliten Meteosat. Methoden der Strukturanalyse auf räumlichen und zeitlichen Datenfeldern werden vorgestellt. Den Schwerpunkt bildet die Einführung der Wavelet-Analyse und der darauf basierenden Mehrfachzerlegung. Ein anwendungsorientiertes Rechenbeispiel zur Beschreibung des Betriebsverhaltens eines Modell-Stromnetzes mit verteilten regenerativen Erzeugern schließt die Arbeit ab.

 

Increasing fractions of solar and wind power production will add extra fluctuations to the power flow in public electricity grids. This impact of the variability of renewable power production on the grid operation is studied in this work. Starting from image data of the European meteorological satellite Meteosat, this contribution is focused on the evaluation of the temporal and spatial properties of the solar irradiation field. The frequency and the impact of extreme irradiation conditions is assessed with respect to a future electricity supply system. Beside using standard tools of statistical analysis, the solar irradiation field is investigated by means of wavelet analysis and multiresolution decomposition. An example evaluation is carried out using a new multi-node model of a nationwide electricity grid. Through this combination of energy meteorology and system simulation tools, some general ideas on future solar elecricity grids are lined out.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-31491.html