Haben Sie eine PV-Anlage, die an sonnigen Tagen eine gute Leistung erbringt, an bewölkten Tagen jedoch nicht so gut? Das Problem liegt möglicherweise nicht an Ihrer Ausrüstung, sondern nur an Ihrer Mathematik. Lassen Sie uns dies anhand einer Anlage veranschaulichen, die ein hohes DC-AC-Verhältnis aufweist. Mit anderen Worten: Das Array ist überdimensioniert und die Wechselrichter brechen bei hoher Sonneneinstrahlung an den oberen Grenzen.
Im Folgenden finden Sie hochauflösende Daten, die an einem teilweise bewölkten Morgen von einer unserer Anlagen aufgezeichnet wurden. Die prognostizierte Generierung aus dem Projektmodell wird ebenfalls angezeigt:
Man erkennt, dass bei stabilem Sonnenschein die gemessene und die modellierte Generation gut übereinstimmen. Allerdings kann der Wechselrichter den großen gemessenen Einstrahlungsspitzen, die durch Wolkenreflexionen verursacht werden, nicht folgen. Die Stromversorgung wird aufgrund interner und externer Steuerungen begrenzt. Der Leistungsindex beträgt 102 %, wenn die Leistungsberechnungen für die Hochfrequenzdaten ausgeführt werden. Sehr schön!
In unserer Berichterstattung werden Leistungskennzahlen jedoch häufig in stündlichen Abständen berechnet. Dafür gibt es zwei häufige Gründe: (1) Pro-forma-Modelle basieren auf stündlichen Wetterdatensätzen (TMY), und diese Daten werden für wetterkorrigierte Leistungsmetriken verwendet. (2) Die Wetterkorrekturmethoden können komplex sein und es ist möglicherweise rechnerisch nicht möglich, diese komplizierten Gleichungen mit hoher Frequenz auszuführen.
Dies stellt kein Problem dar, wenn die Ursache-Wirkungs-Reaktionen einigermaßen linear sind. Wir mitteln die Echtzeitdaten; Fügen Sie diese Durchschnittswerte in die Leistungsberechnungen ein und wir hoffen, dass die folgende Beziehung zutrifft:
Um dies zu verstehen: Die Funktion der gemittelten Eingabewerte (linke Seite) hat das gleiche Ergebnis wie das Ausführen der Funktion für jeden Eingabewert und das anschließende Ermitteln des Durchschnitts aller Ergebnisse (Gleichung rechte Seite).
Leider gilt dies nicht für nichtlineare Situationen, und wenn der Wechselrichter abschneidet und den Einstrahlungsspitzen nicht folgen kann, handelt es sich um eine nichtlineare Situation. Dieses nächste Diagramm verwendet stündliche Durchschnittswerte aus dem ersten Diagramm und berechnet dann die Leistungsmetrik:
Der Leistungsindex für Stundendurchschnitte beträgt 92 %. Dies ist eine falsche Unterberichterstattung von 10 % (!), und wir möchten keine falsch niedrige Leistung melden.
Eine Lösung könnte darin bestehen, die Mittelungsberechnungen häufiger durchzuführen. Aber wie häufig? Das folgende Diagramm zeigt die Ergebnisse anhand von 5-Minuten-Durchschnittswerten:
Es gibt immer noch eine falsche Unterberichterstattung von 6 %. Dies ist auch kein gutes Ergebnis, wenn vertragliche Verpflichtungen anhand dieser Art der Bewertung gemessen werden.
Der Zweck dieses Artikels besteht darin, das Bewusstsein für dieses Rechenartefakt zu schärfen. Bisher haben wir diesen Effekt an einem teilweise bewölkten Morgen überprüft. Jährlich haben wir in einigen unserer Einrichtungen eine Falschmeldung von 3 % festgestellt.
Was ist also eine „gute“ Berechnungshäufigkeit? Leider ist die Antwort situationsabhängig (Wettervolatilität, Häufigkeit der Datenerfassung, Aggregationsmethode, Modellkomplexität und Rechenressourcen). Führen Sie mindestens ähnliche Szenarien wie die hier dargestellten durch, um die Sensibilitäten für Ihre Situation zu verstehen. Seien Sie sich am Ende bewusst. Besondere Überlegungen können erforderlich sein, wenn Finanzvereinbarungen auf solchen automatisierten Berechnungen basieren.
