Validierung und bekannte Grenzen
Ein Simulationsergebnis ist nur so viel wert wie seine Validierung. Diese Seite zeigt, was geprüft wurde, wogegen und was noch aussteht, ohne Beschönigung.
Wie validiert wird
Jeder Rechenblock wird mit einer unabhängigen Referenz verglichen (der Bibliothek pvlib, einer geschlossenen Formel oder einer von Hand gerechneten Lösung) und die gesamte Engine mit physikalischen und bilanziellen Invarianten in Kombinationsmatrizen. Die automatischen Tests laufen bei jeder Änderung.
Abdeckung nach Block
| Block | Referenz oder Kriterium | Ergebnis |
|---|---|---|
| Transposition Hay-Davies | pvlib, 6 Ausrichtungen | Abweichung < 1 % |
| Geometrie der Ebene | Bei Neigung 0 ist POA = GHI | Korrekt |
| Zelltemperatur (Faiman) | Geschlossene Formel und pvlib | Korrekt |
| IAM Martin-Ruiz | pvlib, 3 Verschmutzungsgrade | Abweichung < 0,01 (direkt) und < 0,03 (diffus) |
| Linearer Temperaturverlust | γ·(T − 25) | Korrekt |
| Spektraleffekt | Begrenzter Bereich; niederschlagsfähiges Wasser je Standort und Hemisphäre | Korrekt |
| Modellkombinationen | 7 Transpositionen × 2 IAM × 2 PV-Modelle = 28 Läufe | Invarianten erfüllt, Streuung < 8 % |
| Optimale Ausrichtung | Unabhängiger Feinscan, 3 Breiten, beide Hemisphären | Korrekt |
| Verbrauch | 8 Kurven × 3 Zeitzonen × 3 Verbräuche: Summe = Jahresverbrauch | Korrekt |
| Bilanz ohne Batterie | Von Hand gerechneter Fall | Korrekt |
| Bilanz mit Batterie | Energieerhaltung, Ladegrenzen, kein gleichzeitiges Laden und Entladen | Korrekt |
| Bilanz Inselanlage | Ohne Netz und Einspeisung, geschlossene Energiebilanz | Korrekt |
| Wirtschaftlichkeit | Von Hand nachgerechnete Fälle | Korrekt |
| Wechselrichter | PVWatts-Formel von Hand und pvlib | Korrekt |
| Verschattung | Schnelles Modell gegen den vollständigen I-U-Stromkreis | Mittlerer Fehler ≈ 1 Punkt |
| Gesamte Engine | Matrix Standort × Typ × Tarif; plausibler spezifischer Ertrag | Erfüllt |
Vergleich mit PVsyst
Mit einem 445-W-Modul (Jinko JKM445N, PVsyst-Parameter) in drei Fällen in Cordovilla (Navarra) weicht die jährliche DC-Energie von Radiaris um +0,10 %, +0,16 % und +0,26 % von PVsyst ab. Die IAM-Koeffizienten und das Ein-Dioden-Modell folgen der PVsyst-Parametrierung.
Bei der Validierung behobene Fehler
- Spektraleffekt: Es wurde eine Tabelle des niederschlagsfähigen Wassers aus Spanien für die ganze Welt verwendet (auf der Südhalbkugel waren die Jahreszeiten vertauscht). Jetzt wird es je Standort berechnet. Auswirkung auf die Energie < 1 %.
- Wirtschaftlichkeit: Die Ersatzkosten für Wechselrichter und Batterie enthielten keine MwSt., der CAPEX schon. Diese Kosten wurden in Kapitalwert, IRR, Amortisation und LCOE um 21 % unterschätzt. Behoben.
Akzeptierte Konventionen
- Anfangsladezustand der Batterie 50 %: bringt einmalig eine halbe Bankladung Energie ein (≈ 0,1 % der Jahresenergie).
- Die Martin-Ruiz-Tabelle nutzt den C2-Wert des PVsyst-Datenblatts; sie weicht von der pvlib-Formel um < 0,01 bei der diffusen IAM ab.
- Die Standardpreise und -kosten sind Richtwerte.
Noch nicht validiert
- Experimentelle Validierung mit gemessenem Ertrag realer Anlagen: in Arbeit. Bis dahin nutzen Sie die Unsicherheit und den Vergleich mit dem realen Ertrag in Ihren eigenen Projekten.
- Verschattung: validiert gegen den I-U-Stromkreis, nicht gegen Messungen.
Grenzen des Modells
| Grenze | Folge |
|---|---|
| Typisches meteorologisches Jahr | Ein reales Jahr kann abweichen; siehe P50/P90/P99 |
| Stundenschritt | Erfasst keine Schwankungen im Minutenbereich (bei Einstrahlung und Abregelung) |
| Feste Module | Keine Nachführung |
| Spanische vereinfachte Vergütung | Außerhalb Spaniens muss das Einspeiseregime geprüft werden |
| Durchschnittspreise beim indexierten Tarif | Verwendet keine realen Stundenpreise |
| Batteriestrategien | Eigenverbrauch und Notstrom; kein Laden aus dem Netz oder nach Tarif |
| Förderungen und Steuerabzüge | Nur informativ im Angebot |
| Verbrauch Werktag/Feiertag | Nur mit eigener Kurve |
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