Maximale Systemrentabilität

Technik

Fronius. - Eine gute Anlagenüberwachung dient nicht nur der Visualisierung von Anlagendaten, sie ist notwendig, um maximale Erträge mit der Photovoltaik-Anlage generieren zu können.

26. September 2011

Betreiber, die das Verhalten und die Erträge ihrer PV-Anlage genau analysieren und optimieren wollen, greifen zu Datenloggern. Die jüngsten Entwicklungen in diesem Bereich der Anlagenüberwachung stellen die mit dem Internet verbundenen Datenlogger wie zum Beispiel der Fronius Datalogger Web WLAN dar. Die Geräte senden die Daten in „Echtzeit“ an spezielle Überwachungsportale, wie etwa das Fronius Solar.web.

Die Aufgaben jedes Anlagenüberwachungssystems lassen sich in drei wesentliche Teilschritte gliedern: Fehlererkennung, Fehlerversand und Information sowie Fehlerdiagnose und Behebung. Die Fehlererkennung kann je nach Ausprägung des Überwachungssystems über unterschiedlichste Mechanismen erfolgen. Die einfachste Lösung stellt das Display des Wechselrichters dar. Dieses ist zumeist direkt in den Wechselrichter integriert.

Die integrierte Anlagenüberwachung ist im Vergleich zu umfangreicheren Kontrolleinheiten einfacher zu realisieren. Sie ist kostenlos, der Konfigurationsaufwand ist gering und die Infrastruktur muss kaum beachtet werden. Jedoch liegen auch die Nachteile auf der Hand: Sie ist lokal gebunden, dadurch kann der aktuelle Status der Anlage nur direkt am Wechselrichter abgerufen werden. Der Anlagenbetreiber muss sich die Information also selbst abholen. Zudem gibt es nach der Erkennung eines Fehlers keine automatisierten Informationsflüsse. Eine solche Anlagenüberwachungslösung ist folglich vor allem für sehr kleine PV-Anlagen im Privatbereich geeignet. Eine komfortablere Möglichkeit ist der Einsatz eines Datenloggers, der Abfragen und Auswertungen der Wechselrichter im System automatisch übernimmt.

Neue Möglichkeiten in der Anlagenüberwachung eröffnet der Fronius Datalogger Web durch seine kabellose Verbindung zum Internet. Betreiber können nun mit jedem internetfähigen Gerät (auch auf Smartphones zugeschnittene Versionen sind verfügbar) direkt und in Echtzeit den Zustand und die Ertragsdaten ihrer PV-Anlagen einsehen. Somit reduziert sich die Zeit, bis ein Fehler durch den Betreiber oder Installateur erkannt wird, Ertragsverluste können vermieden oder bestmöglich minimiert werden.

Eine weitere Methode, Fehler in einem PV-System zu erkennen, stellen Vergleiche dar. Dazu stellt man verschiedene Anlagenparameter gegenüber, die Visualisierung erfolgt meist in grafischer Form mit Hilfe einer Kurvendarstellung. Eine Möglichkeit für solche Vergleiche ist etwa die Gegenüberstellung der Einstrahlung und der über den Tagesverlauf eingespeisten Leistung. Weichen beide Kurven stark voneinander ab, ist die Wahrscheinlichkeit einer Anomalie im System hoch.

Auch der Vergleich der eingespeisten Energie von zwei oder mehreren Wechselrichtern im System kann helfen, Fehler zu entdecken. Voraussetzungen dafür sind der gleiche Modultyp und Installationsort sowie die Ausrichtung und Anzahl der Module, wie es in einem Modulfeld mit mehreren Stringwechselrichtern der Fall ist. Ein weiteres Beispiel für mögliche Datenvergleiche ist auch die Einbindung einer Strangstromüberwachung.

Diese Vergleiche von Anlagendaten setzen natürlich ein lückenloses und zuverlässiges Datenlogging sowie eine geeignete Software zur Visualisierung und Aufbereitung voraus. Fronius bietet hier verschiedene Tools, mit deren Hilfe solche Vergleiche möglich gemacht werden können. Zum einen sind solche Vergleichsalgorithmen in jeder Fronius String Control implementiert, zum anderen kann diese Methode auch in der lokalen PC-Software Solar.access oder dem internetbasierten Portal Solar.web angewendet werden.

Die Fronius String Control dient als Überwachungssystem für PV-Anlagen, wobei eine kontinuierliche Kontrolle der Photovoltaik-Ströme gegeben ist. Im Falle eines Problems von einzelnen oder mehreren Strängen, wie sie zum Beispiel bei Verschattung oder Modulausfall, Kabelbruch oder Marderbiss auftreten können, wird der Betreiber direkt informiert. Mögliche Abweichungen in den Datenpunkten bei den oben beschriebenen Vergleichen können verschiedene Ursachen haben. Mögliche Abweichungen in den Daten punkten können verschiedene Ursachen haben. Dazu gehören Verschattung, korrodierte DC-Verkabelung, unsachgemäße Installation der Sensoren, Netzfehler, Modulfehler oder Wechselrichterfehler.

Ist der Fehler erkannt, soll die Information darüber an die relevanten Personen verteilt werden. Bei größeren Anlagen ist dies oft der Anlagenwart, bei kleinen Installationen entweder der Betreiber selbst oder ein Installateur, welcher die Wartung der Anlage verantwortet. Grundsätzlich kann zwischen lokaler Fehlerbenachrichtigung und Fernüberwachung/Benachrichtigung unterschieden werden. Zu den lokalen Möglichkeiten zählen, wie bereits erwähnt, zum Beispiel eine Signal-LED am Wechselrichter, das Display am Gerät, oder externe Displays, welche mit Funk oder Kabel an das PV-System angebunden sind. Zu dieser Informationsgruppe zählen automatisiert versendete Nachrichten via E-Mail, SMS oder Fax und die Anzeige in einem Portal oder SCADA-System.

Die Wahl der richtigen Methode hängt von den lokalen Gegebenheiten, wie etwa der Möglichkeit einer Kommunikationsanbindung, und von der Größe der Anlage, ab. Die Anlagenüberwachung ist immer angepasst an die Gegebenheiten und Anforderungen des Systems. Wenn der Fehler erkannt wurde und alle benötigten Informationen vorhanden sind, kann mit der Fehlerdiagnose gestartet werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass neben einer guten, auf die Größe des PV-Systems ausgelegten Anlagenüberwachung das gesamte Servicekonzept eine Rolle für die maximale Rentabilität spielt.

Anlagenüberwachung

Die Erkennungszeit ist die Zeit, die vom Auftreten des Fehlers bis zum Erkennen durch den Anlagenbetreiber vergeht.

Die Analyse betrifft die Zeit von der Erkennung bis zur fertigen Analyse des Fehlers.

Die Zeitdauer der Fehlerbeseitigung hängt von der Reaktions- und Servicezeit durch den Anlagenwart oder Installateur, aber auch vom Servicenetzwerk und der Qualität des Herstellersupports ab.

Erschienen in Ausgabe: 02/2011