IEA PVPS veröffentlicht Wegweiser zum Sammeln und Nutzen von solaren Ressourcendaten

11. Juni 2021

Ein solares Energiesystem planen und nutzen zu können, erfordert zuverlässige Informationen über die solare Ressource. Als Wegweiser durch die teils komplexe Materie und die unterschiedlichen Datenquellen hat das PV Power Systems Programm (PVPS) der Internationalen Energie Agentur (IEA) die dritte Auflage des »Best Practices Handbook for the Collection and Use of Solar Resource Data for Solar Energy Applications« veröffentlicht. Es wendet sich an Unternehmen aus den Bereichen Projektentwicklung, EPC, Energieversorgung, Netzbetrieb und Finanzinvestition, die hochwertige Daten für die Bankability, die Abnahme und den Betrieb von Kraftwerken benötigen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE konnte durch das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekt SOLREV wesentliche Beiträge zu Strahlungsvorhersagen beisteuern.

Datenanforderungen für verschiedene Projektphasen und Kraftwerksgrößen.

Energiesysteme richtig planen und nutzen

»Schon in der Planungsphase großer Solarprojekte benötigt man die bestmöglichen Informationen über die Qualität und Zuverlässigkeit der Brennstoffquelle, also der Sonnenstrahlung«, erklärt Jan Remund von Meteotest, Ko-Editor und Ko-Autor des Berichts sowie Leiter des IEA PV Power Systems Tasks 16 »Solar Resource for High Penetration and Large Scale Applications«. Dazu gehören zuverlässige Daten über die solaren Ressourcen an bestimmten Standorten, einschließlich historischer Trends mit saisonaler, täglicher, stündlicher und substündlicher Variabilität. »Außerdem müssen relevante Parameter wie Temperatur, Windgeschwindigkeit, die Reflexionsstrahlung oder Verschmutzung berücksichtigt werden«, sagt Stefan Wilbert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Ko-Editor und Ko-Autor des Berichts.

Die Komplexität und der Umfang der Datensätze sind abhängig von der Größe des Kraftwerks und der Projektphase. Mit den richtigen Ressourcendaten ist es möglich, die erwartete tägliche und jährliche Leistung eines geplanten Kraftwerks vorab zu berechnen. Hochwertige Ressourcendaten sind für eine bankfähige Finanzanalyse und die Abnahme von Kraftwerken gefordert.

Die Leser finden im Handbuch für die Praxis formulierte Empfehlungen dazu, welche Daten in den verschiedenen Arbeitsschritten eingesetzt werden sollten.

Auch für den Betrieb von Kraftwerken sind Daten und Vorhersagen der solaren Einstrahlung und weiterer meteorologische Parameter wichtig.

»Einstrahlungsvorhersagen sind für die Vermarktung von Solarstrom und vor allem auch zur Netzintegration der Solarkraftwerke nötig«, so Elke Lorenz, Gruppenleiterin Energiemeteorologie am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Haupt-Autorin des Kapitels zu Strahlungsvorhersagen.

 

Das Handbuch beinhaltet folgende Themen:

o   Notwendigkeit qualitativ hochwertiger Solar-Daten

o   Grundlagen der solaren Ressource

o   Verfahren zur Messung der Sonnenstrahlung

o   Wettersatellitendaten und numerische Wettermodelle

o   Zusätzliche meteorologische Variablen wie Windgeschwindigkeit, Albedo, Verschmutzung, usw. (neues Kapitel)

o   Liste häufig verwendeter öffentlicher sowie kommerzieller Datensätze

o   Genauigkeit von Solardaten

o   Vorhersage der solaren Einstrahlung über Zeithorizonte von Minuten bis Stunden und Tage

o   Datenanwendung für die verschiedenen Projektphasen

o   Künftige Forschungs- und Entwicklungsarbeit zur solaren Ressource

 

 Zusammenarbeit in den Kollaborationsprogrammen der Internationalen Energie Agentur

41 Autor/innen aus den IEA Kollaborationsprogrammen Photovoltaik Power Systems (PVPS), SolarPACES und Solar Heating and Cooling haben das Handbook verfasst. Unter den beteiligten Partnern nimmt das US-amerikanische National Renewable Energy Laboratory (NREL) mit zwei Editoren und durch die Übernahme des Satzes eine besonders wichtige Rolle ein. Das vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt SOLREV ermöglichte wesentliche Beiträge des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des PV Performance Labs sowie des Unternehmens CSP Services. Durch eine Förderung des schweizerischen Bundesamts für Energie hat Meteotest zentrale Beiträge zum Handbuch liefern können. Die Fachhochschule Oberösterreich übernahm die Hauptautorenschaft eines weiteren Kapitels, ebenso hat das Unternehmen P3R beigetragen.

Das Handbuch ist auf der Homepage des IEA PVPS Task 16 kostenfrei erhältlich. Für 2023 ist ein weiteres Update geplant, da sich die Solarindustrie und die Methoden für die Ressourcenanalyse schnell entwickeln.