Foto: Neusiedler Anlage

IEA-PVPS Task 13: Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Photovoltaik Systemen

Die Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität von Photovoltaik-Modulen und PV-Systemen über Jahrzehnte sind für die verstärkte Nutzung entscheidend. Ziel des Task 13 war es, Ertrag und Zuverlässigkeit von PV Systemen zu analysieren und zu verbessern, indem eine gemeinsame Plattform geboten wird, um Qualitätsaspekte herauszuarbeiten und zwischen den Interessenten auszutauschen.

Kurzbeschreibung

Da der weltweite Einsatz von Photovoltaik weiterhin rasch wächst - von einer Nischenanwendung zur dominierenden erneuerbaren Energiequelle der nahen Zukunft - ist ein anhaltend hohes Interesse an validen Informationen zur Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Photovoltaikmodulen und -systemen vorhanden. Zusätzlich sind für Investoren, Errichter und Betreiber die wesentlichen, der finanziellen Modellierung zugrundeliegenden technischen Annahmen zu Ertrag und Zuverlässigkeit von gesteigertem Interesse.

Möglichst zuverlässige Vorhersagen des Energieertrages in unterschiedlichen Klimazonen, sowie die Verfügbarkeit von PV-Systemen sind entscheidend für Investitionsentscheidungen, und entsprechend auch für weiteres Marktwachstum. In dem Zusammenhang sind heute Daten zur Leistungsfähigkeit, Ertrag und Zuverlässigkeit, eine verlässliche statistische und empirische Datenbasis zur Qualität von PV-Anlagen wichtiger als früher. Allerdings sind solche Informationen kaum verfügbar.

Innerhalb des Photovoltaic Power Systems Programme der Internationalen Energieagentur konzentriert sich die internationale Zusammenarbeit im Task 13 auf die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Photovoltaik-Systemen und ihrer Komponenten durch das sammeln, analysieren und verbreiten von Informationen zur technischen Leistungsfähigkeit und Fehlern, um eine Basis für die technische Evaluierung zu schaffen und praktische Empfehlungen zu geben, wie sich der elektrische und wirtschaftliche Ertrag steigern lässt.

Zielsetzungen

Die wirtschaftlichen Aspekte der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Photovoltaiksystemen zu adressieren und die üblichen Praktiken zu analysieren wie technische Annahmen bei der Ertragsprognose, zur Errichtung, Betrieb und Wartung über die Betriebszeit sich in der finanziellen Modellierung abbilden. Richtlinien zu erarbeiten, wie diese Aspekte und die gegebenen Unsicherheiten möglichst adäquat berücksichtigt werden können.

Für jede Art von Entscheidungsträgern Daten zur Verfügung zu stellen, welche Betriebsdaten unterschiedliche PV-Systeme in unterschiedlichen Einsatz- und Anwendungsgebieten tatsächlich aufweisen.

Diese Daten werden einerseits in qualitativer und quantitativer Hinsicht evaluiert, wobei sehr große Datensätze realer Anlagen-Betriebsdaten verwendet und zur Verfügung gestellt werden, andererseits aber auch mittels Fragebögen Leistungseinbußen und Fehlerursachen von PV-Anlagen erhoben werden.
Es werden Aktivitäten durchgeführt, die eine umfassende Charakterisierung von PV- Modulen und Fehlern im Feld zu ermöglichen. Die umfangreiche Zusammenstellung von Fehlern und der Analyse von Felddaten zu PV Moduldefekten wird immer wichtiger, da es Hinweise darauf gibt, dass einen steigende Anzahl von Anlagen Qualitäts- und Sicherheitsmängel aufweist. Die Erkenntnisse dieser Analysen sind den Zielgruppen in Industrie und Wirtschaft, den Akteuren des Finanzsektors und der Öffentlichkeit zu übermitteln. Durch des gegebene, internationale Projektkonsortium beinhaltet die Kooperation auch die Märkte des Asiatisch-Pazifischen Raums, Europa und die USA.

Ergebnisse

Die Arbeit im Task 13 ist in drei thematische Subtasks gegliedert, die den drei obigen Zielsetzungen entsprechen. Ein vierter Subtask - Dissemination, bündelt die Maßnahmen zur Verbreitung der erarbeiteten Informationen. Die detaillierten Reports, die die unterschiedlichen Aspekte von Performance und Zuverlässigkeit behandeln, sind zum freien Download auf der internationalen IEA PVPS Webseite verfügbar. Da der internationale Task 13 weiterläuft, sind weitere Berichte in Vorbereitung und werden 2017 publiziert. Vorläufige Ergebnisse daraus, aber auch zu den abgeschlossenen Berichten, wurden auf einer Vielzahl von Veranstaltungen präsentiert, siehe dazu das Literaturverzeichnis.

Publikationen

IEA-PVPS Task 13: Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Photovoltaik-Anlagen. Arbeitsperiode 2013 - 2015.

Die Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität von Photovoltaik-Modulen und PV-Systemen über Jahrzehnte sind für die verstärkte Nutzung entscheidend. Ziel des Task 13 war es, Ertrag und Zuverlässigkeit von PV Systemen zu analysieren und zu verbessern, indem eine gemeinsame Plattform geboten wird, um Qualitätsaspekte herauszuarbeiten und zwischen den Interessenten auszutauschen. Schriftenreihe 26/2017
K. Berger, G. Oreski, Herausgeber: bmvit
Deutsch, 29 Seiten

Downloads zur Publikation

IEA - Photovoltaik Power Systems Programm

Mitarbeit im Exco, Task 1, Task 11, Task 13 / Juni 2010 - Mai 2012 Schriftenreihe 21/2013
H. Fechner et al., Herausgeber: bmvit
Deutsch, 35 Seiten

Downloads zur Publikation

Weitere Informationen

Im Task 13 wurden mehrere Task-Reports erstellt, die wesentliche Qualitätsaspekte von Photovoltaikanlagen und ihrer Komponenten thematisieren:

  • IEA PVPS T13-01: Review of Failures of PV Modules
    Obwohl Photovoltaikmodule im Großen und Ganzen sehr zuverlässig sind und nur eine geringe Alterung zeigen, gibt es dennoch eine Reihevon Modulfehlern, die Leistungsfähigkeit und Sicherheit beeinträchtigen können. Dieser Review Report gibt eine Definition der Modulfehler, stellt Messmethoden, wie Sichtprüfung und elektrische und thermografische Methoden, Fluoreszenz und Elektrolumineszenz vor, und bietet eine Kategorisierung der Fehler unterschiedlicher Technologien durch diese Methoden und zeigt die Auswirkungen der Fehler auf Ertrag und Betriebsicherheit.ISBN 978-3-906042-16-9, 140 S.
  • IEA PVPS T13-02: Thin-Film Performance Characterisation
    Die Leistungsfähigkeit von Modulen in Dünnschicht-Technologien hängt zum Teil wesentlich von der Vorgeschichte ab, und die spektrale Empfindlichkeit kann sich von der Wafer-basierter Siliziumtechnologiedeutlich unterscheiden, wodurch die exakte Messung der Leistungsparameter erschwert wird. Der Report thematisiert die Stabilisierungsmethoden im Zusammenhang mit Messmethoden im Simulator und vergleicht Parameter und Erträge unterschiedlicher Technologien im Feld. ISBN 978-3-906042-17-6, 69 S.
  • IEA PVPS T13-03: Analytical Monitoring of Grid-connected PV Systems
    Der Report gibt Richtlinien zur Ausführung des Monitorings von Photovoltaik Systemen, und zeigt welche Einflussgrößen und welche technologiespezifischen Besonderheiten zu beachten sind. Verschiedene Methoden zur Datenauswertung und -analyse werden vorgestellt. ISBN978-3-906042-18-3, 90 S.
  • IEA PVPS T13-05: Analysis of Long-Term Performance of PV Systems

    Es wurde eine IEA PVPS Datenbank aufgebaut, die detaillierte Angaben zur Anlagenkonfigurationen enthält, und deren monatlich aggregierte Daten auf detailliertem Monitoring von PV Anlagen basieren. Der Zugang zu solchen Daten hoher Qualität ist weltweit schwierig, durch Data-Mining im Internet werden auch frei verfügbare Ertragsdaten von PV Anlagen untersucht. ISBN 978-3-906042-21-3, 60 S.

  • IEA-PVPS Archiv

Berichte

Präsentationen

 

Leistung und Zuverlässigkeit von Photovoltaiksystemen

Der Vortrag gibt einen Überblick über die bearbeiteten Themen und die erarbeiteten Berichte sowie die wechselseitige Beeinflussung des Tasks und der internationalen elektrotechnischen Normung innerhalb der IEC TC 82 Photovoltaic.

Leistung und Zuverlässigkeit von Photovoltaiksystemen - IEA PVPS Task 13 und Normung (pdf)

Encapsulant materials and degradation effects -Requirements for new materials and research trends

Die Präsentation wurde beim International Photovoltaic Technicians Forum and IEA-PVPS Joint Tasks Workshop in Beijing, 29.-30.11.2014, vorgestellt.

Encapsulant materials and degradation effects -Requirements for new materials and research trends (pdf, 188.8 kB)

Projektbeteiligte

Österreichische Vertreter im IEA PVPS Task 13 sind:

Teilnehmende Staaten

Australien, Belgien, China, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Israel, Italien, Japan, Malaysia, Niederlande, Norwegen, Österreich, Schweden, Schweiz, Spanien, USA.

Weiters im Konsortium: Europäische und internationale Vereinigung der Photovoltaikindustrie EPIA, SEIA, Solar Electric Power Association SEPA, International Copper Alliance ICA

Kontaktadresse

Austrian Institute of Technology
DI Karl Berger
Giefinggasse 2
A-1210 Wien
Tel.: +43 (505) 50-6276
Fax: +43 (505) 50-6390
E-Mail: karl.berger@ait.ac.at

Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL)
Dr. Gernot Oreski
E-Mail: gernot.oreski@pccl.at

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