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Social Monitoring von PV-Anlagen

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Eingestellt 26, Jan 2012 in Photovoltaik von Anonym

Wie kann ich meine kleine PV-Anlage gut überwachen und wissen, ob die Erträge stimmen?

   

1 Antwort

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Beantwortet 30, Jan 2012 von Martin Staffhorst (106 Punkte)
Hier zum Poster PDF: Social MonitoringHier zum PDF-Textbeitrag: Social Monitoring1. Einführung
Die Kontrolle der Anlageperformance ist für Betreiber von Photovoltaikanlagen
essentiell. Dazu können sowohl das technische Monitoring aber auch das Social
Monitoring eingesetzt werden.
Beim technischen Monitoring wird diese ermittelt und überwacht, indem die
Anlagenerträge mit weiteren Messwerten wie Einstrahlungs- und
Temperatursensoren oder aber auch mit satellitengestützten Einstrahlungswerten verglichen werden. Anhand von Kennziffern wie z.B. der Performance-Ratio werden dann Analysen vorgenommen.
Beim Social Monitoring von PV-Anlagen wird ein anderer Ansatz verfolgt: Nicht die absolute technische Leistungsfähigkeit der PV-Anlage steht im Vordergrund, sondern der relative Vergleich der Energieerträge zu anderen Anlagen. Dadurch entfällt ein Großteil des Aufwandes des technischen Monitoring, was nicht nur zu erheblichen Kosteneinsparungen führt und damit insbesondere für kleine und mittlere PVAnlagen interessant ist, sondern es werden auch einige mögliche Fehlerquellen ausgeschlossen, die durch das technische Monitoring erst auftreten können. Dazu gehören bspw. die weithin bekannte Unge- nauigkeit, die auftretende Verschmutzung oder der Defekt von Einstrahlungssensoren, aber auch die Abweichungen bei Einstrahlungsdaten aus Satelliten durch lokale Bewölkung.
2. Funktionsweise
Da das Social Monitoring vom Vergleich der Ertragswerte der PV-Anlagen lebt, ist
eine breite Datenbasis notwendig, aus der Vergleichsgruppen gebildet werden
können. Dazu wurde das Projekt PV-Log (www.pv-log.com) initiiert, das folgende
Kriterien erfüllt:
  • Unabhängigkeit von Herstellern oder bestimmten Technologien
  • Öffentlich zugängliches Internetportal
  • Kostenlose Teilnahme für Anlagenbetreiber
  • Automatischer Datenimport und Schnittstellen zu einer Vielzahl von Datenloggern (Meteocontrol, SolarLog, SMA Sunnyportal, etc.)
  • Manuelle Datenimportmöglichkeiten für (kleine) Anlagen ohne Datenlogger
  • Detaillierte Suchmöglichkeiten nach verschiedenen Anlagenkriterien

Das Prinzip:
Die Anlagenbetreiber importieren die Ertragsdaten Ihrer PV-Anlage auf PV-Log und
vergleichen diese mit anderen PV-Anlagen. Dies geschieht am einfachsten, indem
die Nutzer Anlagen zu möglichst homogenen Vergleichsgruppen zusammenfassen
(sogenannte Solar-Friends Gruppen).
Beispiel 1: Räumliche nahegelegene Anlagen
Der Nutzer fasst alle Anlagen zu einer Gruppe „Nachbarn“ zusammen, die räumlich
am Nächsten zu seiner Anlage sind. Dabei ist unabhängig, welche Technologie
(Modul, Wechselrichter, Datenlogger) die Anlagen verwenden oder welche
Ausrichtung/Neigung die Anlagen haben. Der Schwerpunkt liegt darauf, dass alle
Anlagen möglichst ähnliche Einstrahlungs- und Wetterbedingungen unterliegen
sollen.Beispiel 2: Anlagen mit gleicher Technologie
Der Nutzer sucht sich Anlagen, die den gleichen Modul- und Wechselrichterhersteller
oder sogar den gleichen Modul- oder Wechselrichtertyp haben.
Anlagen mit gleicher Technologie, Baujahr, Neigung/Ausrichtung.
Über Beispiel 2 hinausgehend kann der Nutzer die Suche weiter einschränken,
indem er nur Anlagen zu einer Solar-Friends Gruppe hinzufügt, die auch ein
ähnliches Baujahr und eine nahezu gleiche Ausrichtung und Neigung haben.
3. Vergleichs- und Analysemöglichkeiten
Es gibt eine Vielzahl von Vergleichsmöglichkeiten, die unterschiedliche
Analysebedürfnisse der Nutzer ansprechen. Zu besseren Vergleichbarkeit werden
die Erträge üblicherweise auf kWh/kWp normiert und die Mittelwerte einer Gruppe als
100% Niveau festgelegt.
Vergleich zum Gruppenmittelwert auf Tages-, Monats- oder Jahresbasis:
Hierbei wird untersucht auf welchem Niveau sich die zu analysierende Anlage im
angegebenen Zeitraum bewegt und wie oder ob sich dieser Wert im Zeitverlauf
ändert. Läuft die Anlage z.B. üblicherweise auf 110% des Gruppenmittelwertes und
fällt an einem Tag auf 90% ab, kann ein Fehler oder Defekt in der Anlage diese
Abweichung hervorgerufen haben.
Vorjahres- oder Mehrjahresvergleiche:
Betrachtet man auf Monatsbasis das prozentuale Niveau zum Gruppenmittelwert ist
insbesondere bei unterschiedlicher Neigung oder aber auch aufgrund von
Verschattung mit sehr unterschiedlichen Monatswerten zu rechnen, ohne dass die
Anlage fehlerhaft ist. Fällt jedoch der Wert eines Monats (z.B. der Wert im
September) von 110% des Vorjahres auf 105% des aktuellen Jahres, hat sich die
Anlage relativ gesehen zur Vergleichsgruppe deutlich verschlechtert und es sollte mit
einer detailliertere Fehlersuche begonnen werden. Um Effekte wie Moduldegradation
oder ähnliches zu analysieren bieten sich natürlich auch Zeitreihen verschiedener
Technologiegruppen über mehrere Jahre an.
Statistische Überprüfungen:
Selbstverständlich können die verschiedenen Analysemethoden beliebig verfeinert
werden und mit statistischen Auswertungen ergänzt werden, um die Nutzer so mit
automatisierten Hinweisen und Alarmen zu unterstützen. Das Portal steht hier erst
ganz am Anfang der Entwicklung und beabsichtigt insbesondere bei den
statistischen Verfahren mit interessierten wissenschaftlichen Einrichtungen zu
kooperieren.
Hinweise von anderen Nutzern - das „Soziale“ des Monitorings:
Im Gegensatz zum technischen Monitoring liegt der Vorteil des Social Monitorings
darin, dass auch andere Anlagenbetreiber die Anlage des Nutzers zu ihren Solar-
Friends Gruppen hinzufügen und damit auch deren Ertragswerte beobachten.
Kommt es zu unerklärlichen Abweichungen, Fehlern oder Ausfällen, kann den
Nutzern die Möglichkeit gegeben werden, sich gegenseitig darauf aufmerksam zu
machen. Die Anlagenüberwachung wird sozusagen auf mehrere Schultern verteilt,
was eine Entlastung des einzelnen Anlagenbetreibers bedeutet.
4. Herausforderungen
Wie bei jeder Datenbankanwendung steht und fällt die Aussagefähigkeit mit der
Qualität der enthaltenen Daten. Da beim Social Monitoring aber bei Fehlern in der
Datenbasis nicht nur die einzelne Anlage betroffen ist, sondern durch den Vergleich
eine Vielzahl von Solar-Friends Gruppen betroffen sein kann, ist der vollständige und
fehlerfreie Datenimport einerseits besonders wichtig, andererseits aber auch besser
kontrolliert als beim technischen Monitoring. Dem Nutzer werden hierzu spezielle
Hilfsmittel bereitgestellt, mit denen er den Import der Daten kontinuierlich
überwachen kann bzw. bei Fehlern automatisch benachrichtigt wird. Um beim Import
der Daten mögliche Fehlerquellen von vorneherein auszuschließen, wird dieser
soweit wie möglich automatisch über Schnittstellen der verschiedenen Datenlogger-
Anbieter vorgenommen.
5. Vorteile und Ausblick
Insbesondere für Betreiber von kleineren und mittleren PV-Anlagen bietet das Social
Monitoring zahlreiche Vorteile:
  • Hervorragende Ergänzung zum technischen Monitoring, wenn redundante technische Monitoringlösungen aus Kostengründen nicht zum Einsatz kommen können.
  • Vielfältige zusätzliche Vergleichsmöglichkeiten, die über eine einzelne technische Anlagenanalyse hinausgehen, da üblicherweise nicht ausreichend Daten von verschiedenen Anlagen vorliegen.
  • Die Unabhängigkeit von fehleranfälligen Messwerten (z.B. Einstrahlungswerte für die Ermittlung der Performance Rat
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