Photovoltaik — Anlagenüberwachung
Eine Anlage, die weniger bringt, bleibt nicht stehen. Sie bringt einfach weniger.
powerPV liest die Anlage kontinuierlich und vergleicht täglich, was sie erzeugt hat, mit dem, was die Einstrahlung dieses Tages hergab. Laufen die beiden Zahlen auseinander, wissen Sie es in diesem Monat — nicht im Jahresabschluss.
Warum sie gelesen werden muss
Der teuerste Fehler ist der, der nichts abschaltet.
Einen Totalausfall bemerkt jeder. Das Problem ist der andere: der Verlust, der weiter erzeugt — nur etwas weniger, über Monate.
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Niemand sagt Ihnen Bescheid
Ein String, der aufgeht, ein Wechselrichter, der nachts abgeschaltet und von selbst wieder angelaufen ist, eine Diode mit Leckstrom: Die Anlage speist weiter ein. Nichts schlägt an, und der Zähler dreht sich genauso.
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Die Norm misst, sie diagnostiziert nicht
Die für die Effizienzmessung vorgesehenen Prüfungen sagen, ob die Anlage ihre Parameter einhält. Sie sagen nicht, welches Modul einen Hotspot hat oder in welchem Teilfeld Strom verloren geht.
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Der Jahresvergleich spricht niemanden frei
Sie haben weniger erzeugt als im Vorjahr. War es ein trüberes Jahr, oder ist die Anlage stärker gealtert als vorgesehen? Ohne vor Ort gemessene Einstrahlung bleibt die Frage offen.
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Als Stichprobe wird der Einbruch weggemittelt
Eine monatliche Erhebung findet einen Mittelwert. Der Nachmittag, an dem der Ertrag zwei Stunden lang einbrach, geht in diesen Mittelwert ein und verschwindet — und genau der war der Messwert.
Die Übersicht
Eine einzige Zahl, gegen ihre eigene Linie gelesen.
Ein Betreiber stellt jeden Morgen eine Frage: Bringt die Anlage, was heute möglich war? Die Performance Ratio beantwortet sie gegen die Sonne, die tatsächlich da war — und die Stundenbalken sagen zusätzlich, an welcher Stelle des Tages sich die Antwort ändert.
- Heute erzeugte Energie 3.140 kWh
- Verbrauchte Energie 318 kWh
- Einstrahlung 612 W/m²
- Modultemperatur 38,6 °C
- Umgebungstemperatur 24,2 °C
Stündliche PR
Sonnenaufgang 07:18 Sonnenuntergang 17:34 Letzter Wert aus dem Feld 17:05
powerPV Die Übersicht, wie sie wirklich aussieht
Die Leistungsübersicht der Anlage auf der powerPV-Plattform. Dieselben Größen wie in der Übersicht darüber — Energie, Einstrahlung, Temperaturen, tägliche und stündliche Performance Ratio — an einer Anlage im Betrieb. Die Erlöszahlen wurden entfernt: Was eine Anlage einbringt, steht uns nicht zur Veröffentlichung zu. Oberfläche auf Italienisch.
powerPV
Drei Schichten: was im Feld steht, was rechnet, was Sie ansehen.
powerPV ist ein Analyse- und Kontrollsystem für Photovoltaikanlagen. Kein Display am Wechselrichter, sondern eine Kette, die bei den Feldsignalen beginnt und in einer Übersicht endet, die sich von überall öffnen lässt.
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Im Feld
Speicherprogrammierbare Steuerungen mit den Erweiterungen, die für den Dialog mit den digitalen Knoten der Anlage nötig sind: Wechselrichter, Stringkästen, intelligente Sensoren. Die Temperaturen — Umgebung, Modul, Technikraum — kommen über 4–20-mA-Messumformer und werden digitalisiert. Oberhalb eines Megawatt Peak gibt es mehrere Steuerungen, die lokal miteinander sprechen, in der Regel über Lichtwellenleiter.
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Erfassung
Die Daten werden mit der höchsten vom Bus zugelassenen Frequenz erfasst, gemittelt und an einen zentralen Server gesendet. Das Feld muss dafür nicht dauerhaft online sein: Es sammelt lokal und schickt, sobald es kann.
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Einsicht
Ein Webdienst: Betriebs- und Verlaufsdaten, jederzeit und von jedem Arbeitsplatz. Die Zugänge tragen unterschiedliche Profile, damit Betriebsführung und Eigentümer jeweils sehen, was sie brauchen, ohne den Rest zu sehen.
Was gelesen wird
Die Größen, die zusammengenommen einen Tag erklären.
Jede Kurve für sich sagt wenig. Erst der Vergleich untereinander — und mit denselben Tagen der Vorwoche — macht sichtbar, wo der Ertrag geblieben ist.
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Wechselrichter
Eingangs- und Ausgangsspannungen, Ströme, Temperatur, Alarme. Ein interaktives Diagramm isoliert eine Kurve, vergleicht mehrere Wechselrichter und legt Vortage darüber. Bei großen Anlagen kann der Energiewert von einem Referenzzähler kommen, der genauer ist als der Wechselrichter selbst.
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Strings
Der an den Stringkästen gemessene Strom, im Viertelstundenraster dargestellt. Die Auswahl arbeitet auf drei Ebenen: ein Kasten, alle Kästen eines Teilfelds, oder der Mittelwert aller. Ein Kasten, der aus der Reihe fällt, sticht sofort hervor.
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Tagesintegration
Wird der signifikante Strom über den ganzen Tag integriert, treten lokale Verluste hervor, die im Einzelmoment unsichtbar sind: kein Defekt, nur einige Prozentpunkte Ertrag unter den Nachbarn.
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Zähler und Blindenergie
Haupt- und Referenzzähler sowie ein eigener Bereich für die erzeugte Blindenergie — die nicht auf der Einspeiseabrechnung auftaucht, wohl aber auf der des Netzbetreibers.
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Umweltsensoren
Einstrahlung, Modul- und Umgebungstemperatur, Temperatur der Technikräume, Wind. Ohne vor Ort gemessene Einstrahlung ist die Performance Ratio eine Schätzung; mit ihr ist sie eine Messung.
powerPV Wechselrichter und Strings auf der Plattform
Links ein Wechselrichter über einen Tag: DC- und AC-Leistung, Spannung, Strom und Temperatur in einem Diagramm. Rechts die Ströme der vierzehn Strings eines Kastens im Viertelstundenraster — so sticht ein String hervor, der aus der Reihe fällt. Oberfläche auf Italienisch.
Performance Ratio
Was sie gebracht hat, gegen das, was sie hätte bringen können.
Die Leistung wird nach CEI 82-25 gemessen. Es ist kein Quotient aus zwei rohen Zahlen: Vor dem Vergleich berücksichtigt die Rechnung alles, was an diesem Tag und an diesem Standort das Ergebnis verändert hat.
- Erwartet
- Gemessen
- Abweichung
Erwarteter gegen gemessenen Ertrag. Die kontinuierliche Erfassung macht den Einbruch am Nachmittag sichtbar; eine Stichprobe hätte ihn herausgemittelt.
Was die Rechnung berücksichtigt
- 1 Genaue Zeiten von Sonnenauf- und -untergang
- 2 Jährliche Alterung der Anlage
- 3 Direkte und diffuse Einstrahlung
- 4 Neigung der Module
- 5 Tageszeit
- 6 Monatliche mittlere Einstrahlung
Das Diagramm zeigt den Tagesverlauf und den fortschreitenden Effizienzverlust seit der Inbetriebnahme. Das ist die Kurve, die man braucht, um normale Alterung von einem Problem zu unterscheiden.
powerPV Die Performance Ratio, Tag für Tag
Die nach CEI 82-25 berechnete Performance Ratio, mit den Zeiten von Sonnenauf- und -untergang und der Einstrahlungsintensität gegenüber dem Monatsmittel. Die Balken sind das Verhältnis Stunde für Stunde: dieselbe Ablesung, die die Übersicht darüber zu einer Zahl verdichtet. Oberfläche auf Italienisch.
Berichte und Alarme
Das System schreibt Ihnen. Niemand muss daran denken nachzusehen.
Überwachung lohnt sich nur, wenn sie zu einer Entscheidung führt. Deshalb sendet, meldet und verdichtet das System, statt bloß zu sammeln.
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Tagesbericht
Täglich eine E-Mail mit der erzeugten Energie und den Vortagen daneben, für den sofortigen Vergleich. Hat sich etwas geändert, sehen Sie es am nächsten Morgen.
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Automatische Meldung
Bei Störung oder Ausfall nennt eine Meldung die Art der Fehlfunktion und das betroffene Gerät: Man fährt hinaus und weiß bereits, worum es geht.
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Meldungsregister
Alle Meldungen in zeitlicher Ordnung, getrennt nach erledigt und noch aktiv. Mit der Historie vor Augen sieht ein Fehler, der alle drei Wochen wiederkommt, nicht mehr nach Zufall aus.
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Monatsbericht
Der Vergleich zwischen erwarteter und gemessener Leistung, der eindeutig macht, wie viel der Abweichung auf die Einstrahlung entfällt und wie viel auf die Anlage. Das ist das Dokument, das man in eine Sitzung mitnimmt.
| Monat | Einstrahlung kWh/m² | Erwartet MWh | Gemessen MWh | Abweichung | PR |
|---|---|---|---|---|---|
| Jan | 42,1 | 38,4 | 37,9 | -1,3 % | 0,81 |
| Feb | 58,6 | 53,7 | 53,1 | -1,1 % | 0,81 |
| Mär | 96,4 | 88,9 | 87,6 | -1,5 % | 0,81 |
| Apr | 124,8 | 114,1 | 108,3 | -5,1 % — Abweichung über Schwelle | 0,78 |
| Mai | 148,2 | 133,9 | 121,4 | -9,3 % — Abweichung über Schwelle | 0,74 |
| Jun | 161,7 | 144,2 | 128,9 | -10,6 % — Abweichung über Schwelle | 0,73 |
powerPV Erzeugungsregister und Monatsvergleich
Links das Register der Zählerstände, Tag für Tag, mit der Monatssumme: das Dokument, das man braucht, wenn Erzeugung nicht nur beobachtet, sondern nachgewiesen werden muss. Rechts der Ertrag jedes einzelnen Tages desselben Monats, sodass ein schlechter Tag sofort auffällt. Oberfläche auf Italienisch.
| Nr. | Beginn | Ende | Gerät | Störung |
|---|---|---|---|---|
| 122533 | 30/01 11:15 | 31/01 09:45 | Referenzzähler | Kein Ertrag der Anlage |
| 122412 | 02/02 09:05 | 02/02 09:25 | Feldsteuerung | Verbindung zur Anlage unterbrochen |
| 122390 | 14/02 06:40 | 14/02 07:05 | Feldsteuerung | Verbindung zur Anlage unterbrochen |
| 122604 | 21/02 13:20 | Aktiv | Wechselrichter 2 | Wechselrichter abgeschaltet |
powerPV Das Meldungsregister mit der echten Historie
Die Meldungen in zeitlicher Ordnung, mit Beginn, Ende sowie Baugruppe und Modell des betroffenen Geräts. Jahre an Historie einer realen Anlage: das meiste davon ist eine unterbrochene Verbindung oder kein Ertrag — genau das, was tatsächlich passiert. Die Zeilenzahl wurde entfernt. Oberfläche auf Italienisch.
Messungen vor Ort
Wenn die Zahlen sagen, dass etwas nicht stimmt, fährt jemand hin.
Eine Photovoltaikanlage ist ein komplexes, wechselwirkendes System: Die Datenanalyse sagt, wo zu suchen ist, aber das erste Anzeichen einer Verschlechterung wird mit einem Messgerät in der Hand bestätigt. Das sind die Prüfungen, die wir anbieten.
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Thermografie
Findet Hotspots und tote Zellen, fehlende Luftzirkulation, lokale Verschattung.
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I/U-Kennlinienanalyse
Gezielte Prüfung der verdächtigen Module — jener, die die Daten bereits unter Beobachtung gestellt haben.
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AC- und DC-Prüfungen
Die von der Norm vorgesehenen Messungen, ausgeführt und protokolliert.
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Elektrolumineszenz
Ein Labortest: Er zeigt Mikrorisse und Unterbrechungen, die keine elektrische Messung im Feld aufdeckt.
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PID-Prüfung
Potential Induced Degradation: Wir stellen fest, ob das Phänomen auftritt, und begegnen ihm mit den passenden Erdungsmaßnahmen.
Betrieb und Instandhaltung
Mehrere Photovoltaikparks führen wir selbst.
Nicht nur die Software: Wir betreiben und warten mehrere Parks selbst. Die Anlage wird von unseren Ingenieuren über powerPV aus der Ferne beobachtet, und bei einer schweren Störung alarmieren wir sofort einen Techniker vor Ort — im Umkreis von zwanzig Kilometern — zur Wiederherstellung.
- Wechselrichterprüfung
- Prüfung der Schutzschalter
- Kontrolle der Verschraubungen
- Reinigung der Geräte
- Reinigung der Module
Pflichten
Die Fernauslesung, und wer sie haben muss.
Die Beschlüsse der italienischen Energiebehörde verpflichten Erzeuger, ein Modem zur Fernauslesung der Daten zu installieren. Das gilt für Nieder- wie Mittelspannung, und wer es unterlässt, verliert die GSE-Förderung vorübergehend.
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Für wen es gilt
Anlagen mit mehr als 20 kW Nennleistung, deren Zähler vom Erzeuger installiert wurde — also vom Eigentümer der Anlage beziehungsweise von dem, der sie betreibt.
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Was wir tun
Lieferung und Konfiguration des Modems, Installation vor Ort und Meldung der Anlagendaten über das Portal des Netzbetreibers. Wird ein optisch getrennter Seriellwandler oder bei schwacher Abdeckung eine verstärkte Antenne gebraucht, gehört das zur selben Lieferung.
Fragen
Was zuerst gefragt wird.
Funktioniert es mit meinen vorhandenen Wechselrichtern?
Ja. Die Feldsteuerung spricht die digitalen Knoten der Anlage über deren eigene Protokolle an, und die Erweiterungen werden nach dem gewählt, was vorhanden ist. Weder Wechselrichter noch Stringkästen müssen getauscht werden.
Muss die Anlage für die Installation abgeschaltet werden?
Nein. Das System stellt sich neben die Anlage: Es liest bereits vorhandene Signale und ergänzt die fehlenden Umweltsensoren. In die Umwandlungskette greift es nicht ein.
Für welche Anlagengröße lohnt sich diese Überwachung?
Von der Anlage mit einer einzigen Steuerung bis zu Parks oberhalb eines Megawatt Peak, wo mehrere Feldsteuerungen über ein lokales Netz sprechen. Es ändert sich die Zahl der Knoten, nicht das System.
Wer sieht die Daten?
Wer Zugangsdaten hat. Die Benutzerprofile tragen abgestufte Funktionsebenen, sodass Eigentümer, Betriebsführer und Instandhalter für dieselbe Anlage unterschiedlichen Zugriff bekommen können.
Können Sie die Anlage für uns führen?
Ja, und genau das tun wir bei mehreren Parks. Fernbeobachtung durch unsere Ingenieure, jährliche Prüfungen an den Geräten und ein sofort alarmierter Techniker vor Ort, wenn die Störung blockierend ist.
Lohnt es sich, die Module zu waschen?
Meistens nicht, und die Einstrahlungssensoren der von uns betreuten Anlagen belegen es: Die Kosten des Einsatzes übersteigen den zurückgewonnenen Ertrag. Auf einer vermessenen Anlage hat die Frage eine Zahl als Antwort — und die fällt je nach Standort anders aus.
Lassen Sie uns Ihre Anlage einen Monat lang lesen und sehen, was herauskommt.
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