(openPR) Warum erfüllen Photovoltaik-Anlagen häufig nicht die Erwartungen der Ertragsgutachten?
Ursachenforschung: Erste Maßnahme bei Bekanntwerden eines Minderertrages ist das tägliche Monitoring und der Vergleich zwischen tatsächlich generierten Erträgen, Erwartungswerten sowie Erträgen von benachbarten PV-Anlagen. Ergänzend dazu erfolgen Berechnungen der Performance Ratio aus dem Einstrahlungswert, um feststellen zu können, ob die Messwerte im Erwartungsbereich liegen. Nachdem durch dieses Vorgehen witterungsbedingte Ursachen ausgeschlossen werden können, folgt die Sichtung der projekt- und bautechnischen Unterlagen. Wird auch hier kein Fehler identifiziert, müssen im nächsten Schritt die Bestandteile der PV-Anlage kontrolliert werden. Neben der optischen Kontrolle der Anlage, den erneuten Messungen der Stränge und der Laboranalyse ausgewählter Module steht jedoch häufig der Fehler noch nicht fest, der zum Minderertrag der PV-Anlage führt.
Als letzte Möglichkeit der Fehleranalyse bleibt dann meist nur ein extrem aufwendiges manuelles Nachverfolgen aller Stränge vom Wechselrichter über den Geräteanschlusskasten bis hin zu den Modulen im Strang. Nicht selten müssen auch noch Gerüste und Sicherungsnetze angebracht werden. Häufiges Ergebnis dieser mühevollen Aufgabe ist, dass Teilbereiche nicht nach Plan montiert sind und demnach auch nicht wie gewünscht funktionieren. Das ist meist kein Zeichen von mangelnder Fachkompetenz des Errichters, sondern dem extremen Zeitdruck bei der Montage geschuldet.
Die zuvor beschriebenen Montagefehler können mit Hilfe der Strangmessprotokolle bei der Anlagenabnahme nicht aufgedeckt werden, da die Messungen lediglich aussagen, dass die Stränge im Rahmen der Messwertevorgaben funktionieren. Gerade Baustellen in den kühleren Jahreszeiten erreichen oft nicht die nötigen Einstrahlungswerte, um wirklich sicher zu sein, dass auch die richtige Anzahl von Modulen im Strang ist.
Als Anlagenbetreiber und O&M-Provider standen wir oft selber vor diesem Problem.
Aufgrund der eigenen Erfahrungen und dem Bedarf, den oben beschriebenen Analyseprozess effizienter zu gestalten, entwickelten wir den zum Patent angemeldeten CIC PV String Analyzer.
Mit Hilfe dieser innovativen Technik wird die Suche nach Modulen und Leitungen zu einer Übung, die selbst bei Dachanlagen von 800 kWp bis 1000kWp nicht länger als drei Tage dauert und das bei einem Personaleinsatz von zwei Personen. Ohne Demontage und bei laufender Energieproduktion.
Die mit den CIC PV String Analyzer kontrollierten PV-Anlagen, teilweise bestehend aus einer gemischten Modulbelegung (monokristalline und polykristalline Module), wiesen vielfach erhebliche Leitungsverlegungsfehler auf. Aufgrund des innovativen Analyseverfahrens und der nachfolgenden Fehlerbehebung erzielten wir eine durchschnittliche Steigerung von 12 % der Performance Ratio.
Wie funktioniert der CIC PV String Analyzers? Ganz einfach. PIEP.
Für die Überprüfung der PV-Anlage bei laufender Energieerzeugung wird der zu kontrollierende Strang vom Wechselrichter abgesteckt und mit dem Leistungstakter des CIC PV String Analyzers verbunden. Dieser bezieht seine Versorgungsenergie aus dem Strang und wird dadurch in Betrieb gesetzt. Der Leistungstakter schaltet den Strang mit Hilfe eines Leistungstransistors in der Weise, dass der gesamte Strang „piept“. Das Signal ist jedoch rein elektrisch und daher akustisch erst hörbar mit Hilfe des Empfängers.
Dieser befindet sich gemeinsam mit der Empfangsspule und dem Signalverstärker an der CIC-Teleskopstange, die mit einer Länge von acht Metern ein weites Überstreichen der Anlage ermöglicht. Alternativ kann hierfür auch ein Drohne eingesetzt werden.
Am schnellsten geht die Suche mit einem Zweierteam. Einer klemmt am Wechselrichter den zu suchenden Strang an den Leistungstakter, der andere schwenkt von einem sicheren Standpunkt aus die Empfangsspule an der CIC-Teleskopstange über die Module. Dabei führt er die Spule in einem Abstand von circa 10 cm bis 20 cm über das Modulfeld und hört in seinem Kopfhörer nach dem akustischen „PIEP“.
Da sowohl die Strangleitungen als auch die Module des angeschalteten Stranges ein Signal auslösen, ist das Auffinden fast blind möglich und kann sofort im Schaltplan festgehalten werden. Für die anschließende Korrektur der fehlerhaften Verstringung ist lediglich eine Teilabschaltung der PV-Anlage notwendig. Die unkomplizierte Handhabung des CIC PV String Analyzers eignet sich auch für eine Anlagenkontrolle in den ertragsarmen Wintermonaten, insofern die Schneedecke auf den Modulen maximal 3 cm dick ist.
Eine besondere Herausforderung: Fehleranalyse von PV-Anlagen auf Shed-Dachhallen
Ein Auftrag in Norditalien war eine willkommene Bewährungsprobe für den CIC PV String Analyzer. Unser Team, bestehend aus einem Techniker und seinem Auszubildenden, fand eine erst kürzlich ans Netz angeschlossene Photovoltaik-Aufdachanlage vor. Die Anlage befindet sich verteilt auf 8 Shed-Dächern, die nach Süden orientiert sind sowie auf einem kleinen Dach, das sich nach Norden, dem nördlichsten Shed, anschließt. Da dieses nördlichste Dach nur eine geringe Neigung nach Norden hat, wurde es ebenso belegt.
Nach der Analyse mit dem CIC PV String Analyzer stand fest, dass Stränge des Norddaches mit Strängen des Süddaches auf einem MPP-Tracker geschaltet waren. Das wurde auch an zwei weiteren Wechselrichtern so praktiziert. Erschwerend kamen weitere Zuordnungsfehler hinzu, wie die Überbelegung beziehungsweise Unterbelegung von Wechselrichtern.
Besondere Herausforderung für das Team war die dachparallele Montage, die in der Regel bei Shed-, Giebel- und Pultdächern Anwendung findet. Das Verfolgen der Leitungen bei dieser Montageart war bisher nur mit einem, der Neumontage der Anlage entsprechenden Aufwand möglich. Gerüste mit Aufstiegsturm und umfangreiche Absturzsicherungen waren notwendig.
Das Zwei-Personen-Team der CIC ENERGY bewältigte die Analyse der knapp 1.000 kWp großen Aufdachanlage in lediglich 3 Arbeitstagen. Für die Einhaltung der Arbeitssicherheit wurde nur noch ein Bruchteil der bisher notwenigen Ausgaben benötigt.
Ergebnis des Einsatzes ist die Steigerung der Performance Ratio von 65,87 % auf 81,07 % sowie ein weiterer zufriedener Anlagenbetreiber.
