PV-Live: Messnetz für solare Einstrahlung

Um unser Stromnetz stabil zu halten und Solarstrom an der Börse zu vermarkten, werden präzise Hochrechnungen und Vorhersagen zur Photovoltaik-Erzeugung immer wichtiger. Das neu errichtete Netz aus Messstationen erfasst die aktuellen Einstrahlungsbedingungen im Netzgebiet in Baden-Württemberg im Minutentakt. Die Projektpartner, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und der Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW, stellen die ersten qualitätskontrollierten Datensätze mit Messwerten nun öffentlich zu Verfügung.

Für "PV-Live" entwickelte das Forschungsteam des Fraunhofer ISE eine Messstation, die die Globalstrahlung auf der Horizontalen, die Temperatur und die Strahlung auf geneigten Flächen als Grundlage für simulierte PV-Leistungswerte erfasst. In der Regelzone des baden-württembergischen Übertragungsnetzbetreibers TransnetBW wurden bis März 2019 insgesamt 40 dieser Messstationen in Abständen von 15 bis 35 km installiert.

Die Stationen stehen bei Projektpartnern und Unternehmen, aber auch Stadtwerken von baden-württembergischen Städten. Die Strahlungswerte werden von den Messstationen in Echtzeit im Minutentakt gesendet, am Fraunhofer ISE qualitätskontrolliert, in PV- Leistung umgerechnet und TransnetBW zur Verfügung gestellt.  Die erfassten Daten werden mit satellitenbasierten Einstrahlungswerten kombiniert, um ein räumlich und zeitlich hochaufgelöstes Bild der aktuellen PV-Erzeugung und damit der resultierenden Einspeisung ins Stromnetz zu ermöglichen.

Qualitätskontrollierte Minutenwerte der solaren Einstrahlung für unterschiedlich geneigte Flächen

Der Datensatz mit den seit September 2020 minütlich erfassten Messwerten wurde nun veröffentlicht.

»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«, erklärt Dr. Elke Lorenz, Gruppenleiterin Energiemeteorologie am Fraunhofer ISE.

Eine weitere Besonderheit des Projektes ist die gleichzeitige Messung der Solarstrahlung mit verschieden ausgerichteten Sensoren. Während meteorologische Messnetze üblicherweise in der Horizontalen messen, erfassen diese geneigten Sensoren die Solarstrahlung so, wie sie in der Praxis auf Solarmodule auftrifft, die auf Dächern oder in Freiflächen-Anlagen installiert sind. Dies ist z.B. relevant für die Entwicklung und Validierung von Modellen für die Strahlung auf Ebene des Solarmoduls.