Künstliche Intelligenz von SunSniffer ermittelt Ist-Zustand von PV-Anlagen

Maintenance Plan für den Installateur vor Ort – hier sieht man, wo sich die zu tauschenden bzw. zu bearbeitenden Module befinden, sowie was das jeweilige Problem ist, zusammen mit den Seriennummern (Bild: SunSniffer)
Maintenance Plan für den Installateur vor Ort – hier sieht man, wo sich die zu tauschenden bzw. zu bearbeitenden Module befinden, sowie was das jeweilige Problem ist, zusammen mit den Seriennummern (Bild: SunSniffer)
09.05.2019

Bisherige PV-Monitoring-Portale sind praktisch und zeigen u.a., wieviel Strom eine Anlage produziert. Aber wenn ein oder mehrere Module weniger produzieren, sieht man außer einer reduzierten Gesamtleistung nur wenig. Die Ursache für die Leistungsreduktion und deren genauen Ort herauszufinden, ist schwierig.

SunSniffer hat eine ursprünglich von der NASA entwickelte Digital Twin-Technologie nun im PV-Bereich umgesetzt. Künstliche Intelligenz wertet die Messdaten von hochpräzisen, kleinen Sensoren in jedem Modul aus. Durch diese Verbindung von modulgenauen Messdaten und deren Auswertung mit künstlicher Intelligenz ist es möglich, genau zu zeigen, wo welche Verluste weshalb bestehen.

Alles im Blick: Degradation, Verschmutzung, Verschattung

Die Verluste werden in Klassen eingeteilt und man sieht sofort, wo wodurch am meisten verloren geht. Diese Verluste wiederum werden genauer aufgegliedert: die degradierten Module bspw. werden in Leistungsklassen eingeteilt, bei den verschmutzten Modulen sieht man zunächst den Verlust für die gesamte Anlage, dann den Verlust für jedes einzelne Modul, genau wie bei Verschattungen.

Die drei wichtigsten Leistungsreduzierer werden so transparent und können gezielt und zeitnah bzw. kosteneffizient behoben werden: degradierte Module, Verschmutzungen, Verschattungen.

  • Die Degradation jedes einzelnen Moduls wird angezeigt. Dadurch sind Garantienachweise schnell und eindeutig erbracht. Durch den erkennbaren Trend kann man sehen, welches Modul aller Voraussicht nach wann zu einem Garantiefall werden wird.
  • Der Verschmutzungsgrad bzw, der entstehende Verlust daraus wird gemessen; dadurch können Reinigungen nach Bedarf durchgeführt werden. Es ist zu sehen, wie gut die letzte Reinigung war und wann die nächste sein sollte.
  • Verschattungsverluste werden in Euro ausgewiesen. Das System unterscheidet zwischen unvermeidlichen Verschattungen und beseitigbaren. So können Maßnahmen ergriffen werden – oder die das Ergebnis verändernden unvermeidlichen Verluste aus der Momentanalyse herausgenommen werden.

In der Übersicht sieht man zunächst, wieviele Module (in %) wieviel weniger leisten und warum. Will man es genauer wissen, bspw. welche Module von erheblich weniger leisten und welche noch in der Garantie sind, klickt man diese einfach an. Mit „Ask Albert“ weiß der Anwender auf einen Blick, wieviel der Reparaturprozess der Module kosten würde und wieviel zusätzlicher Ertrag dudurch generiert wird. Auch Wartungsinformationen, zum Beispiel, welche Module ausgetauscht werden sollten, erfährt der Installateur per Knopfdruck.

Für kleine und große Anlagen

Für Kleinanlagenbesitzer stellen sich hier naturgemäß andere Fragen als für Besitzer oder Betreiber von großen Anlagen. Bei kleineren Anlagen stehen die Kosten für eine Vor-Ort-Inspektion häufig in keinem Verhältnis, so dass viele von einer Untersuchung ganz absehen und mit den Verlusten – zähneknirschend – leben. Be großen Anlageni ist die schiere Menge an Modulen, die untersucht werden müssen, das Problem. Denn: was macht man, wenn sich herausstellt, dass von 200.000 Strings bspw. 11.500 weniger leisten – man aber nicht weiß, welche Module hier zu tauschen sind?
Auch Garantieansprüche einzufordern ist üblicherweise sehr zeitaufwendig; Nicht mit SunSniffer: hier ist es lediglich ein Knopfdruck.

Automatische Messung und Auswertung

Jedes Modul wird jederzeit, im normalen Betrieb, automatisch gemessen. Der in der Anschlussdose integrierte Sensor liefert die Daten im Betrieb. Zusätzliche Kabel werden nicht benötigt. Die künstliche Intelligenz wertet diese Daten aus. Das SunSniffer-Portal zeigt somit nicht nur, wie viel die Anlage produziert, sondern vor allem auch, wo genau welches Problem liegt und wie groß die Verluste sind bzw. welches Verbesserungspotential besteht – in Euro. Transparenz muss nicht teuer sein: das SunSniffer-System gibt es ab 1 Cent/Wp.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Defekte Module können schnell ausgetauscht werden, bevor sich die Verluste anhäufen. Garantiefälle können schnell und klar geregelt werden. Teure Drohnenüberflüge sind nicht mehr nötig. Die Betriebsführung geht einfach und schnell an Computer, Tablet oder Smartphone. Voll digitalisierte PV-Anlagen leisten mehr, kosten weniger und leben länger.

Mit der Lösung wird der tatsächliche Ist-Zustand eines Moduls im Betrieb, während des Betriebes, erfasst und in verständlicher und aussagekräftiger Form dargestellt. Im Kern dieser Entwicklung steht ein Zwei-Dioden-Model, welches alle Module in der Anlage simuliert. Die Messdaten von Modulen werden mit allen anderen verfügbaren Daten wie bspw. von Einstrahlungssensoren, Stringmessungen und Wechselrichtern verknüpft. Messfehler werden dabei aussortiert. In diese Berechnung fließen alle Einstrahlungssituationen und Verhaltensweisen der Module für mindestens eine Woche ein. Ziel ist es, aussagefähige Information zu den einzelnen Modulen zu erhalten. Die Ergebnisse sind in manchen Punkten etwas ungenauer als eine Laborprüfung, aber in anderen Punkten dagegen besser. So werden bei der Berechnung nicht nur Momentaufnahmen von Modulen wie bei einem Flasher einbezogen, sondern längere Zeitreihen von Tagen bis zu Wochen. Damit sind wir bspw. in der Lage, thermische Degradationen jeglicher Art in ihrem Umfang zu erfassen. LID und LeTID sind mit diesem Verfahren nicht nur zu erkennen, sondern in ihren kompletten Umfänglichkeiten erfassbar.

So erhält man bspw. die STC-Umrechnung der MPP-Werte pro Modul. Diese Informationen entsprechen der Auswertung eines Laborsberichts und beinhalten neben IU-Kennlinien auch MPP-Werte mit unterschiedlichen Einstrahlungen. Damit ist der User vollumfänglich über den tatsächlichen, momentan IST-Zustand eines Moduls informiert und kann entsprechend handeln: einen Garantiefall anzeigen, das Modul tauschen, Reinigungen der Anlage planen, gezielt Verschattungen entfernen, u.s.w. Diese Softwarefunktionalität wird ab der Intersolar 2019 im „Beta-Betrieb“ den SunSniffer-Usern zugänglich gemacht.