Social Monitoring von PV-Anlagen

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1 Social Monitoring von PV-Anlagen Dr. Martin Staffhorst Top50-Solar Uhlandstr. 5/1, Bad Überkingen Tel.: / , Fax: / Internet: 1. 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 PV- Anlagen interessant ist, sondern es werden auch einige mögliche Fehlerquellen ausgeschlossen, die durch das technische Monitoring erst auftreten können. Dazu gehören bspw. die weithin bekannte Ungenauigkeit, 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

2 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. Beispiel 3: 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

3 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 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 Ratio). - Das Anlagenmonitoring wird auf mehrere Schultern verteilt. - Die Unabhängigkeit von technologischen Plattformen und die Vielzahl von Importmöglichkeiten ermöglichen den Vergleich von nahezu beliebigen Anlagentypen. - Bessere Beurteilung der Qualität der eigenen Anlage und der Leistung des Installateurs bzw. dessen Beratung => entsprechen die Module, der Wechselrichter, die Zusammenstellung den Prognosen? Aber auch für potentielle Anlagenbetreiber ist das Social Monitoring interessant, da sie keine eigene Anlage besitzen müssen, um andere Anlagen über die Solar- Friends Funktion zu analysieren und mit Ertragsprognosen zu vergleichen. Sie

5 müssen sich nun nicht mehr auf theoretische Ertragspotentiale verlassen, sondern können reale Anlagenerträge aus der Region ermitteln. Das Social Monitoring steht noch ganz am Anfang der Entwicklung. Der Schwerpunkt liegt dabei zurzeit auf dem Aufbau einer nutzerfreundlichen Anwendung und einer hochwertigen Datenbasis. Stück für Stück werden dabei die Vergleichs- und Analysemöglichkeiten für die Nutzer erweitert. Außerdem werden die Such- und Filtermöglichkeiten mit wachsendem Datenbestand verfeinert.

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