FERNÜBERWACHUNG

Die Systemlösung von Solarstromdaten zur Fernüberwachung von Fotovoltaikanlagen setzt sich aus drei Bausteinen zusammen:

• zuverlässige Erfassung der Stromerzeugung von Fotovoltaikanlagen über elektronische Präzisionszähler und nächtliche Zählerfernauslesung
• statistische Analyse der Betriebsdaten und Ertragssimulation zur Funktionsprüfung der Anlagen
• regelmäßige Berichte und Auswertungen sowie sofortige Alarmierung bei Betriebsstörungen

Zuverlässige Erfassung der Stromerzeugung mit elektronischen Präzisionszählern

Der Einsatz elektronischer Präzisionszähler aus der Energiewirtschaft ermöglicht eine exakte und lückenlose Erfassung der erzeugten elektrischen Arbeit und Leistung jeder Fotovoltaikanlage unabhängig von ihrer Bauart oder dem Hersteller ihrer Komponenten. Im Lastprofilspeicher der eingesetzten Dreh- und Wechselstromzähler wird alle 15 Minuten ein über die Messperiode gemittelter Leistungswert abgelegt. Hierdurch wird die Stromerzeugung über den Zeitablauf detailliert und ausfallsicher aufgezeichnet. In Abhängigkeit des Zählertyps können bei Bedarf - z. B. zum Aufspüren von Betriebsstörungen bzw. zur Bestimmung ihrer technischen Ursachen - auch weitere Messwerte in sehr kleinen Zeitabständen aufgezeichnet und von Solarstromdaten intern ausgewertet werden.

Nächtliche Fernauslesung der Stromzähler

Nachts werden die in den Zählern aufgezeichneten Werte zur Energieerzeugung des vorangegangenen Tages automatisch von der zentralen Leitstelle aus über Modems (PSTN oder GSM) fernausgelesen. Die Werte werden Plausibilitätskontrollen unterworfen und in Datenbanken auf den zentralen Solarstromdaten-Servern abgelegt.

Funktionsprüfung über statistische Analyse der Betriebsdaten und Ertragssimulationen

Anschließend werden die ausgelesenen Messwerte zur elektrischen Leistung und erzeugten Arbeit jeder Anlage mit Hilfe einer Reihe von komplexen mathematisch-statistischen Prüfalgorithmen eingehend auf mögliche Funktionsstörungen hin untersucht. Bei der Prüfung wird einerseits auf den umfangreichen Bestand der bis zu diesem Zeitpunkt erhobenen Betriebsdaten der jeweiligen und anderer Anlagen zurückgegriffen. Andererseits werden die bei der Registrierung mittels Fragebogen erhobenen Stammdaten zu Standort, Bauart und technischer Konfiguration der einzelnen Anlage in Verbindung mit meteorologischen Daten bzw. die Ergebnisse darauf basierender Ertragssimulationen herangezogen. Aus methodischer Sicht gelangen bei der Funktionsprüfung verschiedene statistische Verfahren der Querschnitts- und Zeitreihenanalyse sowie künstliche neuronale Netze (KNN) zur Anwendung.

Die umfangreichen Rechenverfahren haben sich in der Vergangenheit bewährt, um das Ziel der Fernüberwachung, die Minimierung unnötiger Ertragsausfälle zu erreichen. Wird bei einer überwachten Anlage eine verringerte Stromerzeugung aus dem Vergleich mit anderen Anlagen, älteren Ertragsdaten derselben Anlage oder Ergebnissen technischer Etragssimulationen festgestellt, ist darauffolgend in einem zweiten Schritt zu untersuchen, ob die Ertragsminderung aufgrund eines möglichst schnell zu behebenden technischen Defektes oder anderer unvermeidlicher bzw. systemimmanenter Ursachen, die keine sofortigen Gegenmaßnahmen und somit auch keine Alarmierung des Betreibers erfordern, auftritt. Ist diese Unterscheidung z. B. bei einer einheitlichen Verschattung einer Fotovoltaikanlage durch vorstehende Modulreihen noch relativ einfach vorzunehmen, kann dies bei Verschattungen, die sich geringfügig ausdehnen (z. B. Pflanzenwuchs), saisonal eine unterschiedliche Intensität aufweisen (z. B. Belaubung von Bäumen) und/oder nur Teilgeneratoren betreffen, wie dies bei etwas größeren Anlagen üblicherweise der Fall ist, schon deutlich schwieriger sein. Auch erfordert die Abgrenzung technischer Defekte gegenüber anderen unabänderlichen Besonderheiten des Anlagenstandorts (z. B. Staubablagerungen) oder der eingesetzten Technik (z. B. Auslegung der Wechselrichter oder thermische Eigenschaften des Generators) eine differenzierte Analyse der Messwerte.

Benachrichtigung des Betreibers bei Betriebsstörungen

Im Falle einer detektierten Funktionsstörung wird der Anlagenbetreiber (auf Wunsch auch der Installateur oder Dritte) umgehend über eine E-Mail, SMS oder Fax benachrichtigt, damit die Störung möglichst schnell behoben und Ertragsausfälle minimiert werden können. Die automatisch erstellte Fehlermeldung gibt an, ob es sich um eine dauerhafte oder vorübergehende Betriebsunterbrechung handelt und ob die ganze Anlage oder nur ein Teil der Anlage (mit Angaben zum Ausmaß der Störung in Form des ermittelten Ertragsausfalls) von der technischen Störung betroffen ist. Der Störungsbericht enthält in Abhängigkeit der Fehlercharakteristik auch Hinweise zur möglichen Ursache der technischen Störung. Der Betreiber kann einen Schwellenwert bzw. die Höhe des von Solarstromdaten der Störung zugerechneten Ertragsausfalls, bei deren Überschreitung eine Alarmierung erfolgt, individuell festlegen. Standardmäßig wird bei einem errechneten Ertragsausfall von 5% ein Alarm ausgelöst.

Regelmäßige Berichte über den Anlagenbetrieb

Der Betreiber erhält auch bei einwandfreier Funktion seiner Anlage zum Jahresende eine standardisierte Zusammenfassung und Auswertung der von Solarstromdaten erfassten Ertragsdaten. Bei Bedarf kann der Betreiber zur verbesserten Dokumentation seines Anlagenbetriebs auch vierteljährliche Kurzreports oder individuell angefertigte Berichte und Auswertungen bei Solarstromdaten in Auftrag geben.