Fernüberwachung von Photovoltaikanlagen

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1 Fernüberwachung von Photovoltaikanlagen 7. Solartagung Rheinland-Pfalz 22. September 2011 Dr. Henrik te Heesen Leiter technische Betriebsführung

2 Grundlage des Know-hows in der Anlagenüberwachung Entwicklung der überwachten Anlagen MWp Dienstleistungen der meteocontrol Anzahl Anlagen Ertragsgutachten Technische Due Diligence Bauüberwachung/technische Abnahme Software und Hardware zur Anlagenüberwachung technische Betriebsführung Solarstromprognose Installierte Leistung Anzahl Anlagen 2

3 Anforderungen und Ziele der Anlagenüberwachung Anforderungen Nachweis der vollständigen und fehlerfreien Inbetriebnahme der Anlage Umfassendes System zur Messung aller notwendiger Kenngrößen Ziele Visuelle Darstellung aller relevanter Messdaten Zeitnahe Identifikation von Betriebsstörungen Koordination von Service- und Wartungseinsätzen Führen einer Lebenslaufakte Professionelles O&M-Konzept für Großanlagen 3

4 Klassifikation unterschiedlicher Betriebsstörungen von PV-Anlagen bewertet Ertragsverluste und Häufigkeiten Bei einer PV-Anlage gibt durchschnittlich 5 Vorfälle pro Jahr, die untersucht werden müssen. 60% 50% relative Häufigkeit 40% 30% 20% 10% 0% Anlagenausfälle Wechselrichterausfälle Wechselrichterstörungen Strangausfälle Kommunikationsstörungen Sonstige Störungen Ertragsverlust Anzahl Vorfälle Quelle: meteocontrol,

5 Ertragsunterschied mit und ohne Wartungskonzept 90% 85% PV-Anlagen ohne Fernüberwachung PV-Anlagen mit professionellem Wartungskonzept mittlere PR: 81,3 % Performance Ratio 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% mittlere PR: 76,9 % PV-Anlagen in Mitteleuropa, Betriebsjahr 2010, Inbetriebnahme Minderertrag ohne kontinuierliche Qualitätssicherung laut Fraunhofer ISE: 3,6 % (Quelle: K. Kiefer, LBBW Konferenz Erneuerbare Energien, Leipzig, 2008) 5

6 Minderertragskalkulation ohne Fernüberwachung und Wartungskonzept Rechenbeispiel Einspeisevergütung: rund 0,30 /kwh spez. Ertrag in Deutschland: kwh/kwp pro Jahr => Stromeinnahmen: 300 /kwp pro Jahr Mindereinnahmen ohne kontinuierliche Qualitätssicherung pro 1 % Minderertrag => Ertragsausfall: 3,00 /kwp pro Jahr Mittlerer Minderertrag ohne Fernüberwachung/Wartungskonzept 4 % Minderertrag => Mindereinnahmen: 12,00 /kwp pro Jahr 6

7 Exemplarische Darstellung eines Fernüberwachungsportals 7

8 Beispiel: Anlagenausfall 8

9 Beispiel: Modulstrangausfall 9

10 Beispiel: Verschattung von Wechselrichtern 10

11 Beispiel: Leistungseinbuße durch Überhitzung 11

12 Konzept der Fernüberwachung 12

13 Empfohlene messtechnische Ausstattung kwp 1-5 MWp 5-20 MWp Kommunikationsform DSL/UMTS DSL/UMTS DSL/UMTS Datenversandintervall 1h/15 Min 15 Min 15 Min Einspeisezähler 1 min. 1 pro 5 MWp min. 1 pro 5 MWp Verbindung zum Wechselrichter ja ja ja Strangüberwachung max. 5 Stränge max. 5 Stränge max. 5 Stränge Einstrahlungssensor kristallin Pyranometer (in Modulebene) Modultemperatursensor 1 1 pro 2 MWp 1 pro 5 MWp Umgebungstemperatursensor ja ja ja Wetterstation nein optional empfohlen 13

14 Funktionen des Fernüberwachungssystems Grundlegende Funktionen Widerspiegelung der Anlagenkonfiguration Visualisierung aller Daten (graphisch und tabellarisch) anlagenspezifisches Alarmmanagement Service- und Wartungsmanagementsystem Datenimport und -export Erweitere Funktionen (Leitstand) Onlinezugriff auf Datenlogger Anlagenvisualisierung Gewährleistungsmanagement von Komponenten Ertragssimulation auf Basis der Anlagenkonfiguration und Einstrahlung 14

15 Zusammenfassung Ein professionelles Fernüberwachungskonzept ist notwendig, um Betriebsstörungen zeitnah identifizieren zu können. Die messtechnische Ausstattung muss der Anlagengröße angemessen sein. Bei Großanlagen sollte ein Leitstand vom technischen Betriebsführer verwendet werden. Für mittlere und große Anlagen ist ein Wartungskonzept erforderlich. 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. meteocontrol GmbH Spicherer Straße Augsburg Germany Phone Fax Web Intellectual property rights: Copyright meteocontrol, Augsburg (Germany). All rights reserved. Text, images, graphic arts and their layout are subject to intellectual property rights and other protective provisions. They must not be copied for commercial purposes, nor must they be distributed, changed or made available to third parties, without prior consent by meteocontrol GmbH. We explicitly point out that images are in part subject to third parties intellectual property rights. 16