Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISEKurzfristprognose der PV-Leistung mit Wolkenkameras
Aufnahme der Bewölkung durch eine Wolkenkamera.
Für räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Leistungsprognosen von PV-Kraftwerken kommen Wolkenkameras zum Einsatz. Sie liefern eine höhere Auflösung als Satellitenbilder und bieten Netzbetreibern und PV-Kraftwerksbetreibern genauere Vorhersagen bis zu 15 Minuten im Voraus. Die Vorhersagen können beispielsweise zur Sicherung der Netzstabilität oder zur Steuerung von Systemen wie bspw. Hybrid-Kraftwerke genutzt werden. Betreiber von PV-Anlagen kontrollieren mit den Prognosen ihre PV-Anlagenperformance.
Die räumliche und zeitliche Auflösung und Reichweite ist abhängig von der Wolkensituation und der Tageszeit. Typische Werte sind beispielsweise eine zeitliche Auflösung von 10 Sekunden auf einen Vorhersagezeitraum von 15 Minuten. Räumlich liegt die Auflösung meist bei 10 Metern, wobei eine Wolkenkamera eine Fläche von ca. 10 x 10 Kilometern aufnehmen kann.
Wir installieren die Wolkenkamera direkt bei ihrer PV-Anlage oder an verschiedenen Punkten eines Stromverteilernetzes.
Unsere Wolkenkameras sind mit einer Fischaugenlinse ausgestattet und können ein Bild des gesamten Himmels aufnehmen. Basierend auf den Wolkenkamerabildern entwickeln wir Algorithmen, die die Bewegung einzelner Wolken vorhersagen. Die Wolkenbewegung extrapolieren wir in die Zukunft und prognostizieren daraus die solare Einstrahlung. Die Kurzfristvorhersagen der Sonneneinstrahlung werden dann in die Routinen zur PV-Leistungsmodellierung eingespeist und die Solarenergie prognostiziert.
Auf Basis der Bilder einer Wolkenkamera werden Algorithmen entwickelt, die die Wolkenbewegung und die resultierende Solareinstrahlung prognostizieren.
Wir verwenden unsere Vorhersagen u.a. im Projekt PV2WP, in welchem wir die netzdienliche Steuerung von Wärmepumpen untersuchen. Ziel ist es, ein System aus Wärmepumpe und PV-Anlage so zu steuern, dass der Eigenverbrauch optimiert und steile Rampen in der Einspeisung reduziert werden.
Unsere Leistungen
- Installation der Wolkenkamera(s)
- Vorhersagen der Solareinstrahlung und der PV-Leistung in Echtzeit
- Vorhersagen der PV-Leistung in Freiburg und Ulm, basierend auf bereits installierten Wolkenkameras
- Algorithmenentwicklungen