Simulace výroby elektrické energie fotovoltaickou elektrárnou

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou výroby elektrické energie fotovoltaickou elektrárnou umístěnou v kampusu VŠB-TUO a její následnou počítačovou simulací. Vzhledem k masivnímu rozvoji obnovitelných zdrojů je přesná predikce výroby klíčová pro stabilitu sítě i ekonomiku provozu. Cílem práce je ověřit přesnost volně dostupných simulačních nástrojů (PVGIS a PVWatts) porovnáním teoretických výsledků s reálnými provozními daty ze střídačů z roku 2022. Práce podrobně analyzuje vybrané referenční dny napříč ročními obdobími i celoroční energetickou bilanci pomocí statistických metod (RMSE, MAE). Výsledky prokazují vysokou spolehlivost modelu PVGIS využívajícího satelitní databázi SARAH3. Práce dále odhaluje a prokazuje, že zjištěné odchylky v celoroční bilanci nebyly způsobeny chybou simulačního softwaru, ale nekompletností reálné datové sady vlivem výpadků komunikace monitorovacího systému. Výstupy práce tak slouží jako verifikace simulačních modelů a zároveň jako podklad pro optimalizaci monitoringu lokální distribuční soustavy univerzity.

This bachelor thesis deals with the analysis of electricity production by a photovoltaic power plant located on the VŠB-TUO campus and its subsequent computer simulation. Given the massive development of renewable energy sources, accurate production prediction is crucial for grid stability and operational economics. The aim of the thesis is to verify the accuracy of freely available simulation tools (PVGIS and PVWatts) by comparing theoretical results with real operational data from inverters from the year 2022. The thesis analyzes selected reference days across seasons and the annual energy balance in detail using statistical methods (RMSE, MAE). The results demonstrate the high reliability of the PVGIS model using the SARAH3 satellite database. Furthermore, the thesis reveals and proves that the observed deviations in the annual balance were not caused by simulation software errors, but by the incompleteness of the real dataset due to communication dropouts of the monitoring system. The outputs of the thesis thus serve as a verification of simulation models and also as a basis for optimizing the monitoring of the university's local distribution system.