Bestehende Technik und weiteren Ausbau einbeziehen
Stromnutzung und zusätzliche Energietechnik
Beim gewerblichen Photovoltaik-Vorhaben in Erftstadt erklärt die Stromnutzung mehr als eine reine Dachangabe. Eine Lastkurve zeigt den Verlauf der elektrischen Leistung während der aufgezeichneten Zeit im betrachteten Unternehmen. Anders als eine Verbrauchssumme lässt sie erkennen, zu welchen Zeiten der Betrieb Strom braucht und wie sich die Anforderung dabei verändert. Gleichmäßiger Gerätebetrieb unterscheidet sich von einer kurzen gemeinsamen Nutzung mehrerer Maschinen. Auch bei ähnlichen Energiemengen können daraus andere zeitliche Leistungsanforderungen entstehen. Der Zusammenhang zwischen einer Kurve und dem Betriebsablauf hängt auch von ihrer Auflösung ab. Längere Erfassungsintervalle können mehrere verschiedene Nutzungen in einem Wert verbinden, ohne deren einzelne Veränderungen innerhalb dieses Zeitfensters getrennt zu zeigen. Der Jahresverbrauch fasst viele unterschiedliche Tage zusammen. Für die zeitliche Nutzung von Photovoltaik-Strom bleibt interessant, an welchen dieser Tage tatsächlich welche betrieblichen Aufgaben anfallen und wie diese sich im bekannten Ablauf des Unternehmens über das Jahr verteilen. Eine neue Nutzung zeigt im Vergleich eine Änderung des Ausgangsbetriebs. Ihr angenommener Bedarf erscheint damit als zusätzliche Planungsgrundlage und nicht als bereits vorhandene Verbrauchsmessung. Ein bloßes Vergleichsbeispiel verteilt dieselben Maschinenstunden einmal über den Arbeitstag und einmal auf ein kurzes gemeinsames Zeitfenster. Die zeitliche Leistungsanforderung wäre trotz ähnlicher Energiemenge verschieden.
Ein Speicherwunsch umfasst mehr als die Angabe einer Kapazität. Der Energieinhalt eines Batteriesystems und sein Leistungsvermögen sind verschiedene Eigenschaften. Eine Kapazitätsangabe in Kilowattstunden kennzeichnet deshalb nicht bereits die mögliche momentane Abgabe. Für eine zeitliche Leistungsanforderung interessiert die Aufnahme oder Abgabe des Batteriesystems. Diese Eigenschaft in Kilowatt ergänzt die Energiemenge in Kilowattstunden in der Betrachtung. Eine Kapazitätsangabe erhält ihren zeitlichen Bezug durch die Entnahme. Bei gleichbleibender Leistung entspricht die idealisierte Nutzungsdauer dem Verhältnis der verfügbaren Energie zur abgegebenen Leistung. Eine kurze hohe Bezugsleistung zu verringern und Energie für spätere Stunden vorzuhalten sind verschiedene Aufgaben. Dieselbe Kapazitätszahl allein beschreibt sie deshalb nicht ausreichend. Ein reines Einheitenbeispiel nimmt 45 kWh nutzbare Energie und konstante 15 kW an. Ohne weitere Verluste errechnen sich drei Stunden; eine konkrete Versorgung bewertet das Beispiel damit nicht. Für den wirklichen Einsatz zählt, wie das Gesamtsystem unter den vorgesehenen Bedingungen arbeitet. Seine Eigenschaften ergänzen den Größenvergleich um den konkreten Betriebsbezug und die dabei relevanten technischen Grenzen und Verluste, die in einer idealisierten Dauerrechnung noch fehlen.
Ladebedarf und weiteren Ausbau betrachten
Eine geplante Ladeinfrastruktur verbindet Fahrzeuge, Standzeiten und Stromversorgung. Ein Fahrzeugbestand beschreibt zunächst, wie viele Fahrzeuge zum Betrieb gehören. Die geplanten Ladeenergiemengen am Standort ergeben sich zusätzlich aus den vorgesehenen Nutzungen und einzelnen Aufenthalten. Neben dem Energiebedarf zählt der nächste Fahrzeugeinsatz. Erst dieser Zeitpunkt macht aus einer Menge eine verständliche zeitliche Aufgabe für den Betrieb. Eine abendliche Rückkehr bietet eine andere zeitliche Ausgangslage als ein Aufenthalt während der Erzeugung. Für die Photovoltaik-Ladebetrachtung bleibt dieser Zusammenhang mit den Einsatzzeiten der Fahrzeuge relevant. Eine gleichmäßig verteilte Ladung kann anders aussehen als mehrere Ladevorgänge in demselben kurzen Abschnitt. Der Tagesbedarf allein erklärt diese zeitliche Verteilung am Standort noch nicht. Ein bloßes Rechenbeispiel verteilt 40 kWh auf vier Stunden. Ohne weitere Verluste entspricht das durchschnittlich 10 kW, ohne damit eine bestimmte Ladeausstattung als geeignet zu bestätigen. Die reale Ladung hat einen Verlauf, während die Durchschnittsrechnung den betrachteten Zeitraum zusammenfasst. Welche Leistung tatsächlich nutzbar ist, gehört zur gemeinsamen technischen Betrachtung von Fahrzeug, Ladepunkt und Versorgung mit den Eigenschaften der konkret für diese Aufgabe vorgesehenen Ausstattung.
Die Einbindung zusätzlicher Technik betrifft auch den vorhandenen Anlagenentwurf. Der vorhandene Generator bildet einen Ausgangspunkt der Erweiterungsbetrachtung. Die vorgesehene zusätzliche Erzeugung steht dabei in Verbindung mit dem Aufbau der bisherigen Anlage. Die Module erzeugen Gleichstrom; der Wechselrichter übernimmt dessen Umwandlung in Wechselstrom für die weitere Nutzung. Ein Erweiterungsentwurf stellt bestehende und zusätzliche Komponenten zusammen. Ihre technischen Eigenschaften bestimmen die Fragen an den neuen Anlagenaufbau. Neue Erzeugung und zusätzliche Nutzung können zu verschiedenen Zeiten hinzukommen. Der Vergleich erklärt die Stromaufgabe in den einzelnen Ausbauphasen. Die geplante Generatorleistung allein erklärt eine Ertragsprognose nicht vollständig. Weitere Eingaben wie die Modulausrichtung und der Verlustansatz gehören ebenfalls zu der betrachteten Anlagenvariante. Eine berechnete Energiemenge unterscheidet sich von einer bereits gemessenen Erzeugung im wirklichen Anlagenbetrieb. Beim Vergleich der Entwürfe behalten deshalb Modellannahmen und tatsächliche Beobachtungen jeweils ihren Bezug, damit ihre unterschiedlichen Grundlagen innerhalb der Gegenüberstellung erkennbar bleiben.
