Photovoltaik Langzeiter-fahrungen n der Schweiz»

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Photovoltaik Langzeiter-fahrungen n der Schweiz»"

Walther Sauer
vor 8 Jahren
Abrufe

1 Photovoltaik Langzeiter-fahrungen n der Schweiz» ortrag an der Nationalen Photovoltaik Tagung 002, SUPSI, Lugano 16./17. Mai 2002 homas Nordmann TNC Consulting AG eestrasse 141 CH 8703 Erlenbach F ordmann@tnc.ch

Mai 2002 homas Nordmann TNC Consulting AG eestrasse 141 CH

2 Übersicht: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten der Schweizer Anlagen der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Was sind Risiko-Faktoren für Minderproduktion? Schlussfolgerungen?

Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»?

3 Inhalt: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten aus Schweizer Anlagen in der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Was sind Risiko-Faktoren für Minderproduktion? Schlussfolgerungen?

Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»?

4 er Solarstrom «Businessplan» d. h. Kosten nd Ertrag für 20 Jahre = Wirtschaftlichkeit Typische Kosten pro Watt inst. Leistung (Stand 2000, Anlagengrösse kW 1 = 0.69 SFr / W PV-Module Wechselrichter Montagekonstruktion Montage und Verkabelung Planung, Baubewilligung Typische Jahreskosten für Ka pita ldie nst und Be trie b 1 % Unte rha lt, Re pa ra tur 2 % Mittle re Ve rzinsung (be i 4 % Zins CH) 1 % Mittle re Ve rzinsung (be i 2 % Zins KfW D) 5 % Ka pita la mo rtisa tio n (20 Jahre Lebensdauer) Total /kw 7'000-10'700 Jahreskosten Schweiz 2002 Jahresertrag Kosten/kWh 8% von 7'000 = 560/kWp 800 kwh/kwp 0.70

0 Montagekonstruktion 0.3-0.7 Montage und Verkabelung 1.0-3.3 Planung, Baubewilligung 0.7-1.

5 Inhalt: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten aus Schweizer Anlagen in der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Was sind Risiko-Faktoren für Minderproduktion? Schlussfolgerungen?

6 Die IEA PVPS Task 2 Datenbank Mehr als 300 PV Anlagen in den IEA Ländern S, F, Oe, NL, I, JP, CH, D u. A. m Netzverbund-, Insel- und Hybrid PV Anlagen zwischen 1 kwp bis 3 MWp Leistung Allgemeine Anlagen Infos System Auslegung und Komponenten-Daten Gemessene Daten Berechnet Daten CD in Lugano kaufen SFr. 20.-

m Netzverbund-, Insel- und Hybrid PV Anlagen zwischen 1 kwp bis 3 MWp

7 IEA Verteilung der PV Erfahrungswerte number of monthly data sets Portugal Belgium United Kingdom Sweden Israel France Austria Netherlands Italy Japan Switzerland Germany

Israel France Austria Netherlands Italy Japan Switzerland Germany 200 0

8 Energieproduktion der CH Netzverbund- Anlagen & Anteil der Anlagen in der IEA DB [MWh] 50'000 40' Betriebsjahre und 17 % der Schweizer PV Strom Produktion (2000) 30'000 20'000 10'000 17% Year Swiss Production [MWh] Datasets [MWh]

Strom Produktion (2000) 30'000 20'000 10'000 17% 0 1989 1990 1991 1992

9 Verteilung CH Anlagen [kwp] Number of plants Number of plants Nominal power [kwp] Nominal power [kwp]

1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 Nominal power

10 Performance und Verfügbarkeit der 51 An-lagen, Jahreswerte von 227 Betriebsjahren Final Yield, Yf [kwh/kw d] PR [--] Operation Years Irradiation, Yr [kwh/m^2 d] Outage Fraction, O [--]

8 3 0.6 Operation Years 80 60 2 1 0.4 0.

11 Ertrag und Verluste, ƒ [kwh/kwp*d], [%] Yield and Losses, [kwh/(kwp * d)] % 80% 60% 40% 20% 0% Yield and Losses, [%] 26.4% 5.5% 68.2% Conversion Losses System Losses Final Yield

28 0 100% 80% 60% 40% 20% 0% Yield and Losses, [%]

12 Dauer der Schweizer Messprogramme Annual Datasets from 51 PV - Plants Year 2001

13 ormalisierte Wirkungsgrad Lebenslinie Array Efficiency at 25 C and O = 0 [--] Plant Herisau; A 0 = / / / / / / / 1 Year / Month

13 Plant Herisau; A 0 = 0.124 0.11 0.09 0.07 0.

14 ormalisierte Wirkungsgrad Lebenslinie Array Efficiency at 25 C and O = 0 [--] Plant Marzili; A 0 = / / / / / / / 1 Year / Month

13 Plant Marzili; A 0 = 0.134 0.11 0.09 0.07 0.

15 ormalisierte Wirkungsgrad Lebenslinie Array Efficiency at 25 C and O = 0 [--] Plant Neuchatel; A 0 = / / / / / 1 Year / Month

13 Plant Neuchatel; A 0 = 0.115 0.11 0.09 0.07 0.

16 Inhalt: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten aus Schweizer Anlagen in der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Was sind Risiko-Faktoren für Minderproduktion? Schlussfolgerungen?

17 Daten-Fingerabdruck Daten-Friedhof! WETZIKON / 3.06 kw / WINTI / 3.06 kw / ZIEG / 3.3 kw / ZUERICH / 6.57 kw / Performance Ratio und Verfügbarkeit

3 kw / 1997 1998 1999 2000 2001 ZUERICH / 6.

18 Daten-Fingerabdruck Daten-Friedhof! WETZIKON / 3.06 kw / WINTI / 3.06 kw / ZIEG / 3.3 kw / ZUERICH / 6.57 kw / Verfügbarkeit PR Monat PR Jahr Performance Ratio und Verfügbarkeit

19 Inhalt: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten aus Schweizer Anlagen in der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Was sind Risiko-Faktoren für Minderproduktion? Schlussfolgerungen?

20 allstudie Mark I A13-Chur

21 A 13 normalisierte Monatswerte [kwh/kwp d] [%], [ C] Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Conversion Losses System Losses Final Yield Performance [%] Operation [%] Module Temperature [ C]

22 4 kwp in 12 Jahre = 1'190 MWh ø 0.72 >1010 kwh/kwp Jahr rray Efficiency at 25 C and O = 0 [--] Plant Domat; A 0 = / / / / / / / / / / / 1 Year / Month

23 Autobahn Solarstrom: Signal-Wirkung!

24 Inhalt: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten aus Schweizer Anlagen in der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Was sind Risiko-Faktoren für Minderproduktion? Schlussfolgerungen?

25 Inverter & Messkabine A13

26 Gibt es Alterung im Inverter?

27 Gibt es Alterung im Inverter?

28 Defekte Thermostaten Halterung: kleine Ursache grosse Wirkung

29 Solar «Gaffiti» und Pflanzen?

30 Gleichstrom-Verkabelung Stand 1989

31 Stringmessungen an 24 von 2208 Modulen 3 x negativ ca. -/- 3% Power

32 1Defekt an der geschraubten Klemmleiste 1 von 92 Strings - 1%

33 Elektrochemische Korrosion?

34 Lichtbogen bei Gleichstrom

35 Inhalt: Warum ist QS & Zuverlässigkeit für PV wichtig? Was zeigt die Analyse der Daten aus Schweizer Anlagen in der IEA-PVPS Task 2 Datenbank? Wie verhindert man einen «Daten-Friedhof»? Was lernt eine 12 jährige Anlage & Messreihe? Gibt es Alterung in Solarstrom Anlagen? Wie begegnen wir den Risiko-Faktoren im BOS? Schlussfolgerungen?

36 esamtkosten /Wp teuerungsbereinigt % 16 83% % % 32% kwp kwp kwp kwp kwp

37 esamtkosten /Wp teuerungsbereinigt % 10 BOS 71% 8 6 BOS 47% Inverter Inverter BOS 23% BOS 15% BOS % 106% 87% 84% 66% kwp kwp kwp kwp kwp

38 2002: Klemmen statt Schrauben!

39 2002: PV Spezialkabel

40 2002 Pressen statt Schrauben

41 DC Verkabelung schnell & sicher? mean time between failures > 20Jahre!

42 chlussfolgerungen: Wir haben eine breite IEA Datenbasis zur Beurteilung der Performance von PV Anlagen Die Alterung von PV Modulen ist qualitativ sichtbar aber (noch) unter der messtechnischen Nachweisgrenze Die Hersteller-Garantien: < 5% 10 Jahren < 10% 20 Jahre sind realistisch! Der kleine Leistungsverlust ist meist auf einzelne, manchmal schwer zu lokalisierende, Defekte im DC Stromkreis zurückzuführen

43 chlussfolgerungen II: «mean time between failures» für Module und BOS sind zu harmonisieren! Der hohe Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit der Inverter ist entscheidend für eine gute PR. Defekte treten oft zuerst an den Extremitäten der Inverter auf Sind Reparaturen an Inverter nach Jahren sichergestellt?

Ähnliche Dokumente

Wie gut funktionieren die Schweizer KEV PV-Anlagen? Messdatengestützte Untersuchung von 800 Schweizer PV-Anlagen

Wie gut funktionieren die Schweizer KEV PV-Anlagen? Messdatengestützte Untersuchung von 800 Schweizer PV-Anlagen 15. Nationale Photovoltaik-Tagung 23. 24. März 2017 SwissTech Convention Center, EPFL Lausanne