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Gleichzeitigkeitsfaktor

Gleichzeitigkeitsfaktor im Versorgungssystem berücksichtigen

Ein Gleichzeitigkeitsfaktor wird in TOP-Energy nicht direkt eingegeben, um die Bedarfe zu berechnen. Das folgende Verfahren hat sich bewährt, um dennoch einen Gleichzeitigkeitsfaktor in TOP-Energy zu berücksichtigen.

Der Gleichzeitigkeitsfaktor

Der Gleichzeitigkeitsfaktor dient der angemessenen Dimensionierung eines Versorgungssystems. Er gibt an, welcher Anteil des maximalen Gesamtbedarfs in einem Versorgungssystem zu einem Zeitpunkt gleichzeitig zu decken ist. Der Faktor basiert auf empirischen Erkenntnissen (Schätzung) und getroffenen Entscheidungen.\(\)

Beispiel

Weil die Bezugsspitzen nicht gleichzeitig auftreten, muss für die Versorgung einer Straße mit 10 Häusern, die jeweils einen Wärmebedarf mit einer Spitzenlast (Peakbezugslast) von 15 kW haben, in der Praxis nicht eine maximale Leistung von 150 kW bereitgestellt werden, sondern bei einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 0,7 nur 105 kW. Der Spitzenlastbezug berechnet sich folgendermaßen:

\begin{equation} \begin{aligned} \text{Gleichzeitigkeitsfaktor } \cdot \text{Gesamtbedarf} &= \text{Spitzenlastbezug} \\  0,7 \cdot 10 \cdot 15 \ \text{kW} &= 105 \ \text{kW} \end{aligned}\end{equation}

Lastgänge skalieren

Um diese Information in TOP-Energy zu verarbeiten, kann das Skalieren einer einzelnen Lastgangzeitreihe notwendig werden. Der Integralwert des Bedarfs soll dabei erhalten bleiben, nur der Spitzenbezug soll gemäß dem Gleichzeitigkeitsfaktor reduziert werden. Dieses Problem ist nicht eindeutig zu lösen, und es gibt dafür keine Standardverfahren. Im Kontext von TOP-Energy hat sich das folgende einfache iterative Vorgehen bewährt, das hier am Beispiel von Tutorial 4 demonstriert wird:

  • Ermitteln Sie in den Eigenschaften der Zeitreihe den Integral- und den Maximalwert des Bedarfs (im Beispiel 264,62 MWh Integral und 119,50 kW Maximum).
  • Öffnen Sie die Zeitreihe im ETA.
  • Skalieren Sie die Zeitreihe mit der Methode Werte ändern -> Skalieren nach dem Integralwert, der dem Vielfachen des Integralwerts der einzelnen Zeitreihe entspricht (z. B. 10 * 264,62 MWh).
  • Berechnen Sie die maximale Bezugsleistung nach der oben angegebenen Formel als Produkt aus dem Gleichzeitigkeitsfaktor und dem Vielfachen der Bezugsleistung der einzelnen Zeitreihe (im Beispiel: 0,7 * 10 * 119,50 kW=836.5 kW).
  • Filtern Sie die Zeitreihe mit der Methode Zeitreihe filtern -> Filtern nach Werten -> größer als der berechnete Maximalwert (im Beispiel 836,5 kW) und Ersetzen Sie die ausgefilterten Werte mit demselben Wert.
  • Das Integral der neuen Zeitreihe hat sich nun verringert (im Beispiel auf 2611 MWh). Wiederholen Sie daher einmal die Schritte Skalieren nach Integralwert und Filtern nach Spitzenlast. Im Beispiel ergeben sich nach nur einer Wiederholung das gewünschte Maximum von 836,5 kW und der Integralwert von 2642 MWh.

Mit diesem Verfahren erhalten Sie den korrekten Integralwert und die korrekte Bezugslast. Das Problem bei diesem Vorgehen ist das korrekte Abschätzen der Häufigkeit des Auftretens der maximalen Bezugslast, das sich aber auf die Auslegung und die jährlichen Kosten der Energiesysteme nicht sehr stark auswirken dürfte.

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