Projekt PV-Live: Flächendeckende Daten zur Solarstrahlung veröffentlicht

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und der Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW haben im Projekt „PV-Live“ ein Netz aus Messstationen aufgebaut. Mit diesen erfassen sie die aktuellen Daten der Solarstrahlung im Netzgebiet im Minutentakt.

Präzise Strahlungsdaten ermöglichen Ertragsprognosen und Netzstabilisierung

Genaue Daten zur Solarstrahlung sind nötig, um präzise Hochrechnungen und Vorhersagen der Photovoltaik-Erzeugung erstellen zu können. Nur mit diesen lässt sich Solarstrom an der Börse vermarkten und verlässlich im Stromnetz einplanen. Die Daten seien auch für die Forschung der solaren Energiemeteorologie sehr wertvoll.

Für „PV-Live“ entwickelte das Forschungsteam des Fraunhofer ISE eine spezielle Messstation. Sie misst mit Pyranometern die Globalstrahlung auf der Horizontalen und die Temperatur. Drei unterschiedlich ausgerichtete Silicium-Referenzzellen erfassen die Strahlung auf geneigten Flächen als Grundlage für simulierte PV-Leistungswerte.

Zeitlich und räumlich hohe Auflösung

In der Regelzone des baden-württembergischen Übertragungsnetzbetreibers TransnetBW wurden bis März 2019 insgesamt 40 dieser Messstationen installiert. Sie sind 15 bis 35 Kilometer voneinander entfernt. Die Stationen stehen bei Projektpartnern und Unternehmen, aber auch Stadtwerken von baden-württembergischen Städten.

Die Messstationen senden die Strahlungswerte in Echtzeit an das Fraunhofer ISE. Dieses überprüft die Qualität der Daten, rechnet sie in PV-Leistung um und stellt sie TransnetBW zur Verfügung. Die erfassten Daten werden mit satellitenbasierten Einstrahlungswerten kombiniert. So entsteht ein räumlich und zeitlich hochaufgelöstes Bild der aktuellen Photovoltaik-Erzeugung und Einspeisung ins Stromnetz.

Mit diesen Daten gebe es erstmals einen zeitlich hochaufgelösten Messdatensatz der Solarstrahlung, der den ganzen Raum Baden-Württemberg abdeckt. Das ermögliche, die räumliche und zeitliche Fluktuation und Glättungseffekte zu untersuchen. Diese seien für die Einspeisung von Solarstrom in die Stromnetze sehr wichtig, erklärt Elke Lorenz, Gruppenleiterin Energiemeteorologie am Fraunhofer ISE.

„Das neuartige Konzept für die Messstationen und die Datenerfassung wurde in enger Kooperation von Fraunhofer ISE und TransnetBW gemeinsam erstellt“, erläutert Florian Dinger, Referent Sonderaufgaben Algorithmen und Prognosen bei TransnetBW. Eine solche Zusammenarbeit sei eine wichtige Stütze für die Energiewende.

Auch schräge Einstrahlung erfasst

Vor der Veröffentlichung haben die Einstrahlungs- und Temperaturdaten ein Qualitätskontrollschema mit speziellen Algorithmen durchlaufen. An der automatisierten Echtzeitdatenverarbeitung und die Qualitätskontrolle ist auch das Fraunhofer-ISE-Spin-off Mondas beteiligt.

Eine weitere Besonderheit von PV-Live ist die gleichzeitige Messung der Solarstrahlung mit verschieden ausgerichteten Sensoren. Meteorologische Messnetze erfassen üblicherweise nur die Solarstrahlung in der Horizontalen. Die geneigten Sensoren bei PV-Live messen die Solarstrahlung hingegen so, wie sie real auf Solarmodule trifft, die auf Dächern oder Freiflächen installiert sind. Dies hilft zum Beispiel bei der Entwicklung und Validierung von Modellen für die Strahlung auf Ebene des Solarmoduls.

Die Forschungspartner haben nun die Daten mit den seit September 2020 minütlich erfassten Messwerten für die Solarstrahlung veröffentlicht. Die Datensätze stehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und anderen Interessierten zur Verfügung und können hier heruntergeladen werden. Die Messungen laufen weiter. Es soll monatliche Updates geben, erklärt das Fraunhofer ISE.

Eine allgemeinere Form von Daten zur Solarstrahlung veröffentlicht der Deutsche Wetterdienst (DWD). Diese stehen monatlich auf dem Solarserver in der Rubrik Strahlungsdaten zur Verfügung.

04.08.2021 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH