Die Erzeugung aus Photovoltaik und Windkraft ist naturgemäß stark witterungsabhängig. Für ein stabiles Stromnetz und die Vermarktung von Solarstrom an der Börse braucht es jedoch möglichst präzise Vorhersagen zur Photovoltaik-Erzeugung. Dem haben sich das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Transnet BW in ihrem Projekt »PV-Live« angenommen. Sie entwickelten eine Messstation, die mit Pyranometern die Globalstrahlung auf der Horizontalen und die Temperatur sowie – mit drei unterschiedlich ausgerichteten Silizium-Referenzzellen – die Strahlung auf geneigten Flächen als Grundlage für simulierte Photovoltaik-Leistungswerte erfasst. Diese gleichzeitige Messung der Solarstrahlung mit verschieden ausgerichteten Sensoren sei dabei eine Besonderheit, da die geneigten Sensoren die Solarstrahlung so erfassten, wie sie auf dem Solarmodul auftrefe.
Bis März 2019 sei ein Netz aus 40 dieser Messstationen in Abständen von 15 bis 35 Kilometern in der Regelzone des Übertragungsnetzbetreibers aufgebaut worden, hieß es vom Fraunhofer ISE. Die Stationen stehen demnach bei Projektpartnern und Unternehmen, aber auch Stadtwerken von baden-württembergischen Städten. Die Strahlungswerte seien von den Messstationen in Echtzeit im Minutentakt gesendet worden, am Fraunhofer ISE dann qualitätskontrolliert in Photovoltaik-Leistung umgerechnet und Transnet BW zur Verfügung gestellt worden. Die erfassten Daten werden mit satellitenbasierten Einstrahlungswerten kombiniert, um ein räumlich und zeitlich hochaufgelöstes Bild der aktuellen Photovoltaik-Erzeugung und damit der resultierenden Einspeisung ins Stromnetz zu ermöglichen, wie es weiter hieß.
Grafik: Map tiles by Stamen Design (https://stamen.com), under CC BY 3.0. Data by OpenStreetMap, under ODbL (https://www.openstreetmap.org/copyright)
Die Projektpartner kündigten nun an, den neuen hochaufgelösten Datensatz der öffentlichen Forschung zur solaren Energiemeteorologie zur Verfügung zu stellen. Er enthält die minütlich erfassten Messwerte seit September 2020. Vor der Veröffentlichung durchlaufen die Einstrahlungs- und Temperaturdaten ein Qualitätskontrollschema mit speziell für diesen Datensatz angepassten Algorithmen, wie es vom Fraunhofer ISE hieß. Die automatisierte Echtzeitdatenverarbeitung und die Qualitätskontrolle sei gemeinsam mit dem Spin-off Mondas aufgesetzt worden.
Die Messdaten sollen zudem auch weiter erhoben und als monatliches Update veröffentlicht werden. »Damit steht der Forschung der solaren Energiemeteorologie erstmals ein zeitlich hochaufgelöster Messdatensatz der solaren Einstrahlung zur Verfügung, der den ganzen Raum Baden-Württemberg abdeckt. Dieser erlaubt Untersuchungen zu räumlichen und zeitlichen Fluktuationen und Glättungseffekten, die für die Einspeisung von Solarstrom in die Stromnetze sehr wichtig sind«, erklärte Elke Lorenz, Gruppenleiterin Energiemeteorologie am Fraunhofer ISE.
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