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Ertragsüberwachung – wie funktioniert das? - photon-control.net

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Ertragsüberwachung –
wie funktioniert das?
Die PHOTON Control-Ertragskontrolle wurde konzipiert, um den PHOTON-Abonnenten äußerst kostengünstig ein Überwachungssystem anbieten zu können. Für
die Dauer des Abonnements gibt es den Datenlogger kostenfrei als Leihgabe.
s ist schon ärgerlich, wenn eine mehrere Tausend Euro teure Photovoltaikanlage ihren Dienst nicht erwartungsgemäß verrichtet. Das reduziert die Einspeisevergütung und damit die Rendite. Eine
Ertragsüberwachung hilft, dies zu verhindert. PHOTON Control hat deshalb
ein System konzipiert, das PHOTONAbonnenten kostenfrei nutzen können.
Kern ist ein Datenlogger, ein äußerlich
recht schlichter kleiner Kasten mit hochwertigem Inhalt. Die Box – kaum größer
als ein Handteller – protokolliert lückenlos den Ertrag einer Photovoltaikanlage.
Die angeschlossenen Komponenten
schlagen buchstäblich Alarm, wenn die
Anlagenleistung plötzlich abfällt und
hinter den Erwartungen zurückbleibt.
Der Datenlogger ist für die Montage auf einer Hutschiene (DIN rail) vorbereitet und wird im Schaltschrank in
der Nähe des Einspeisezählers installiert. Die Einspeisedaten erhält das Gerät direkt vom Einspeisezähler in Form
von Zählimpulsen. Ein Anschluss an
Wechselrichter wird nicht unterstützt.
Grund: Fast jeder Wechselrichterhersteller verwendet sein eigenes Datenprotokoll – der Logger soll jedoch unabhängig
davon überall einsetzbar sein. Außerdem
ist der Einspeisezähler geeicht, entsprechend zuverlässig sind die Daten. Von
den Wechselrichteranzeigen kann das
nicht ausnahmslos behauptet werden:
Unsere Tests haben ergeben, dass die Anzeige um bis zu zehn Prozent vom tatsächlichen Wert abweichen kann.
Die Einspeisedaten gelangen über
eine Impulsschnittstelle gemäß DIN EN
62053-31 zum Datenlogger; vielen noch
bekannt unter der früheren Bezeichnung
»S0-Schnittstelle« (so beschrieben in der
mittlerweile zurückgezogenen DIN 43864
und nicht zu verwechseln mit dem S0-Bus
der ISDN-Telefonie). Der Anschluss erfolgt über eine Zweidrahtverbindung: Der
PHOTON Control Sensorkits in Europa
Hamburg
Berlin
Deutschland
Luxemburg
Frankfurt
am Main
Paris
Standorte:
Österreich (5)
Bulgarien (1)
Frankreich (1)
Deutschland (72)
Italien (5)
Luxemburg (1)
Spanien (1)
Schweiz (6)
München
Wien
Frankreich
Bern
Österreich
Schweiz
Mailand
Montpellier
Spanien
Venedig
Italien
Florenz
Madrid
Bulgarien
Sofia
Rom
Neapel
Quelle: PHOTON Profi
E
Palermo
Das Sensornetz in Deutschland könnte bald dichter werden: Bei Anlagen ab 100 Kilowatt Leistung
ist die Ertragsüberwachung inzwischen unter wirtschaftlichen Aspekten ein Muss
Datenlogger stellt die Versorgungsspannung zur Verfügung, der Einspeisezähler besitzt einen galvanisch vom Netz getrennten Optokoppler-Ausgang. Weitere
Geräte können nicht gleichzeitig an den
Zähler angeschlossen werden (beispielsweise eine Großanzeige). Hierzu wäre ein
Schnittstellenverfielfältiger nötig.
Neben der Einspeisung überwacht der
Datenlogger auf Wunsch auch den Eigenverbrauch der Solaranlage. Bei neueren Installationen mit modernen Wechselrichtern sollte der zwar gegen null
tendieren, doch selbst die Netzbetreiber sehen sich hier lieber auf der sicheren Seite und installieren immer noch
Ferraris-Zähler ohne Rücklaufsperre. Bei
einem etwaigen Nachtverbrauch läuft
ein solcher Zähler daher einfach rückwärts. Um einen Anlagendefekt mittels
des Eigenverbrauchs erkennen zu können, sollte der Einspeisezähler als Zweirichtungszähler ausgelegt sein und dementsprechend zwei Impulsschnittstellen
aufweisen. Beide Schnittstellen werden
am Datenlogger aufgelegt. Der fehlerhafte Anlagenverbrauch ist übrigens nicht
zu verwechseln mit dem Eigenverbrauch
im Wohnhaus, der von unserer Ertragsüberwachung nicht erfasst wird.
Der Einspeisezähler
Wird PHOTON Control nachträglich
installiert, so besteht oftmals das Problem, dass der vorhandene EinspeisezähAuszug aus PHOTON Profi April 2010
Die Datenübertragung
Die Messdaten werden an den PHOTON Control-Server zur Auswertung
übertragen. Hierzu benötigt der Datenlogger eine Internetverbindung, und
das Gerät wird mit einem handelsüblichen Netzwerkkabel an den DSL-Router
angeschlossen. Sollte ein solches Kabel
nur unter Schwierigkeiten verlegt werden können, bietet sich entweder eine
drahtlose Weiterleitung der Daten an
(WLAN) oder eine Powerline-Kommunikation über das Stromnetz. Ohne Internetanschluss kann die Datenübertragung per Mobilfunk über einen
UMTS-Router erfolgen, beispielsweise
bei gemieteten Dachflächen oder landwirtschaftlichen Gebäuden im Feld.
Das Volumen der Daten ist gering: Es
beträgt pro Tag etwa 100 Kilobyte, die
einmal innerhalb von 24 Stunden jeweils nachts übertragen werden.
Unabhängig vom Standort bietet der
PHOTON Control-Server einen bequemen
Zugang zu allen Messdaten und Auswertungen über das Internet (www.photoncontrol.net), der passwortgeschützt und
nur mit der PHOTON-Kundennummer
sowie einem persönlichen Zugangscode
erreichbar ist. Hier werden umfangreiche
Berechnungen zur Ermittlung des Soll-Ertrages und der tatsächlichen Einspeisung
vorgenommen. Für den Nutzer sind alle
Messdaten und Auswertungen sowohl
grafisch visualisiert als auch tabellarisch
aufgelistet. Über eine Kalendernavigation
können verschiedene Zeiträume zur Darstellung ausgewählt werden: über Jahre,
Monate, Tage und Stunden bis zur minütlichen Auflösung. Der Vergleich beispielsAuszug aus PHOTON Profi April 2010
Wettersatellit erfasst die solare
Strahlung am Anlagenstandort
Stromzähler
misst Stromertrag
Datenlogger
PCD-1 protokolliert
PV-Anlagenertrag und
PV-Anlagenverbrauch
Öffentliches Netz
PHOTON Control-Server
nimmt Datenabgleich vor
www
PHOTON Control-Nutzer hat per Internet
Zugriff auf seine Anlagendaten
Im Fehlerfall automatische Benachrichtigung des PHOTON
Control-Nutzers und/oder des Installateurs per E-Mail
Das Konzept der PHOTON Control-Ertragsüberwachung
weise von Tages- und Monatserträgen ist
damit sehr einfach möglich. Anhand der
Visualisierung von Einstrahlung und Einspeisung im Tagesverlauf können Fehlerursachen erkannt werden, etwa die Abregelung eines Wechselrichters oder Verschattungen.
Bei Ertragsabweichungen werden
Fehlermeldungen in vier verschiedenen
Stufen mit Angaben zu möglichen und
vorhandenen Fehlerursachen generiert
und per E-Mail an bis zu drei verschiedene Empfänger versendet. So kann neben dem Anlagenbetreiber auch der Installateur alarmiert werden.
Die Sollwertermittlung
In der kostenlosen Basisversion von
PHOTON Control werden die Einstrahlungswerte für den Standort der Solarstromanlage sowie die Sollwerte der Einspeisung mithilfe der satellitengestützten Wetterbeobachtung errechnet. Diese Messwerte stehen mit einer Auflösung
von einer Stunde zur Verfügung. Genauer geht es mit den Daten von Strahlungssensoren, die im günstigsten Fall an nahegelegenen Anlagen installiert sind.
Eine Nachbaranlagen in einer Entfernung von 20 Kilometern liefert in der
Regel noch sehr gute Vergleichswerte.
Alternativ dazu bieten wir zur Erweiterung und Verfeinerung der Ertragsüberwachung zwei Sensoren an: Mit
dem »Sensorkit Global PCS-G« können
am Ort der Solaranlage die Parameter
»Globalstrahlung« und »Umgebungstemperatur« erfasst werden. Das »Sensorkit PCS-1« liefert zusätzlich die Einstrahlung in Modulebene und die Modultemperatur. Die Messwerte eines Sensorkits
werden wie die Einspeisewerte in minütlicher Auflösung gespeichert und übertragen, auch sie stehen auf dem PHOTON
Control-Server in der Visualisierung und
zum Download bereit.
Die Auswertung der Messdaten ist wie
in der Basisversion kostenfrei.
Überwachung bei Großanlagen
Größere Anlagen sollten generell über
ein Sensorkit verfügen, um Ertragsausfälle
einer besonderen Art zu vermeiden: Nach
den Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
muss dem Netzbetreiber bei Anlagen ab
100 Kilowatt Leistung die Möglichkeit zur
teilweisen oder vollständigen Trennung
der Generatoren vom Netz eingeräumt
werden. Hierzu installiert der Netzbetreiber einen Rundsteuerempfänger, womit
eine Abregelung in vier Stufen realisiert
wird (100, 60, 30, 0 Prozent Leistung). Der
Netzbetreiber ist in einem solchen Fall
zum Schadenersatz verpflichtet.
Eine angemessene Entschädigung ist
in der Regel nur möglich, wenn der Anlagenbetreiber dem Netzbetreiber nachweisen kann, dass und wie viel Einspeisevergütung ihm entgangen ist. Beispielsweise hat der Stromkonzern Eon eine
Richtlinie zur Umsetzung der Härtefallregelung des EEG (Paragraf 12) formuliert, in der die Erfassung der Einstrahlung als Grundlage der Entschädigung
gefordert wird. Dies ist durch die Messung der Einstrahlung in Modulebene
möglich. Sie sollte vom Installateur deshalb obligatorisch vorgesehen werden.
Die Berechnung der zugehörigen Sollwerte mithilfe der Ertragsüberwachung
belegt dann detailliert die entgangene
| Theo Klein
Einspeisung.
Grafik: Udo Rohnke / PHOTON
ler keine Impulsschnittstelle besitzt. Das
bedeutet aber nicht, dass sich der Datenlogger nicht installieren ließe. So kann
beispielsweise beim Netzbetreiber der
Tausch des alten Zählers gegen einen neuen mit Impulsausgängen beantragt werden. Sollte sich der Zähler im Eigentum
des Anlagenbetreibers befindet, wird der
eigene Installateur mit dem Austausch
beauftragt. Als kostengünstige Alternative kann ein zusätzlicher Zähler zwischen
Wechselrichter und Einspeisezähler eingebaut werden. Der vorhandene Einspeisezähler bleibt dann unangetastet. Hier
hat der Anlagenbetreiber die freie Wahl,
ob er einen geeichten oder ungeeichten
Einrichtungszähler oder Zweirichtungszähler verwenden möchte. Empfehlenswert ist ein geeichter Zweirichtungszähler mit zwei Impulsschnittstellen in der
platzsparenden Variante zur Hutschienenmontage.
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