Viele Solaranlagen bekommen schlechte Noten Qualitätssicherung von Photovoltaikanlagen. Prof. Dr. Henrik te Heesen

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1 Viele Solaranlagen bekommen schlechte Noten Qualitätssicherung von Photovoltaikanlagen Prof. Dr. Henrik te Heesen

2 3,5 Mrd. kwh % 1 Mrd.

3

4 Anlagenqualität Komponentenqualität Take home message

5 Planung Technisches Konzept und technische Komponenten Ertragsgutachten Kaufmännisches Konzept Bau kontinuierliche Bauüberwachung technische Abnahme Prüfung der technischen Komponenten Betrieb Fernüberwachung Service- und Wartungskonzept wiederkehrende technische Prüfung Rechtliches Basiskonzept

6 Datengrundlagen mehr als Anlagen installierte Leistung: 7,1 GWp Messwertgeber Wechselrichtertypen von 100 Herstellern Solarmodultypen von rund 515 Herstellern

7 Spezifischer Jahresertrag 2012 in kwh/kwp

8 200 spezifischer Ertrag in kwh/kwp J F M A M J J A S O N D Nordwestdeutschland spezifischer Ertrag in kwh/kwp J F M A M J J A S O N D Südostdeutschland

9 Technische Verfügbarkeit von Photovoltaikanlagen 100,0% 99,5% 99,0% Technische Verfügbarkeit 98,5% 98,0% 97,5% 97,0% 96,5% 96,0% 95,5% 95,0%

10 Preventive Maintenance 1. Untersuchung der Performance Ratio Modultemperatur in C Performance Ratio 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60%

11 Preventive Maintenance 1. Untersuchung der Performance Ratio 2. Streuung der Energie der Wechselrichter Streuung 6,0% 5,0% 4,0% 3,0% 2,0% 1,0% 0,0% spez. Ertrag in kwh/kwp 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

12 Preventive Maintenance 1. Untersuchung der Performance Ratio 2. Streuung der Energie der Wechselrichter 3. Streuung der Strangströme Datum Strangstrom Streuung Streuung in % A 0.15 A 2.0% A 0.40 A 5.4% 28. März 29. Mai DC-Strom in A

13 Preventive Maintenance 1. Untersuchung der Performance Ratio 2. Streuung der Energie der Wechselrichter 3. Streuung der Strangströme 4. Situation vor Ort 28. März 29. Mai DC-Strom in A

14 Preventive Maintenance 1. Untersuchung der Performance Ratio 2. Streuung der Energie der Wechselrichter 3. Streuung der Strangströme 4. Situation vor Ort 5. Untersuchung nach Grünflächenpflege Ertragsverlustberechnung Anwachsen des Ertragsverlusts von 1% pro Monat Verlust beträgt bis zu 3,5 % des spezifischen Ertrags Ca kwh Ertragsverlust für einen 10-MWp PV-Park an einem sonnigen Tag Grünflächenpflege 29. Mai 1. Juni DC-Strom in A

15 Abweichung von Modulnennleistung 5,0 % Missmatchverluste 1,5 % Modulverschmutzung 0,5-2,5 % 0,0-4,0 % Verschattung Abweichung von Wechselrichterleistung 1,5 % Verkabelungsverluste 0,5-1,5 % Gesamtminderung 9,5-24,5 % Quelle: First Solar Modulerwärmung 0,0-6,0 % Transformatorverluste 0,0-1,0 % Luftverunreinigung Modulalterung 0,5-1,5 % 0,3-0,7 % pro Jahr meteocontrol

16 DIN EN DIN VDE 0100 Fernüberwachung DIN VDE 0105 PV- Anlage... DIN EN DIN EN Wechselrichter DIN EN Solarmodule IEC IEC 61730

17 Anlagenqualität Komponentenqualität Take home message

18 Anteil der Systemkosten 5% 10% 8% 8% 15% 55% Solarmodule Wechselrichter Verkabelung Unterkonstruktion Projektkosten Weitere Kosten

19 USA: MWp EU: 850 MWp DE: MWp JP: MWp CN: MWp KR: MWp Asien: MWp TW: MWp MY: MWp

20 35% relative Häufigkeit 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% A B+ B B- C+ C Qualitätsbewertungklassen Asien Europa&USA C- D

21 Poly D 0,69% Poly C 0,76% -0,08% Poly B -1,10% Poly A -1,45% Mono B Mono A 1,18% -2,00% -1,50% -1,00% -0,50% 0,00% 0,50% 1,00% 1,50% relativer Modulertragsunterschied zum Durchschnitt

22 60% 56% 50% relative Häufigkeit 40% 30% 20% 10% 10% 38% 26% 40% 21% 0% Ertragsverlust Anlagenausfälle Wechselrichterausfälle Anzahl Vorfälle 6% Wechselrichterstörungen 0% 2% Strangausfälle 0% Kommunikationsstörungen 0% 2% Sonstige Störungen Bei einer PV-Anlage gibt es durchschnittlich 5 Vorfälle pro Jahr, die untersucht werden müssen.

23 Anlagenqualität Komponentenqualität Take home message

24 Schriftdokumente auf Vollständigkeit sichten Organisation von regelmäßigen Wartungseinsätzen Leistung der Anlage und der Solarmodule überprüfen Anlagenkonfiguration in der Fernüberwachung kontrollieren Rechnungen des Energieversorgers prüfen

25 Prof. Dr. Henrik te Heesen Technologien der Erneuerbaren Energien Fachbereich Umweltplanung/Umwelttechnik Fachrichtung Maschinenbau Tel.: Fax: Web: Forschungspartner

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