Weather Adjusted Testing Techniques for Photovoltaic Modules (WATT-PV)
Alte Photovoltaik-Module direkt vor Ort mit geringem Aufwand auf ihren Zustand überprüfen: Das ist das Ziel von WATT-PV. Mit dem Kennlinienmessgerät IVCT des PV-Labors wird ein neues Messverfahren entwickelt.
Steckbrief
- Beteiligte Departemente Technik und Informatik
- Institut(e) Institut für Energie- und Mobilitätsforschung IEM
- Forschungseinheit(en) IEM / Photovoltaiksysteme
- Förderorganisation Schweizerische Eidgenossenschaft (Bundesverwaltung)
- Laufzeit (geplant) 01.11.2024 - 30.09.2027
- Projektleitung Matthias Burri
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Projektmitarbeitende
Matthias Burri
Adrian Jäggi
Prof. Dr. Christof Bucher
Luciano Borgna -
Partner
Bundesamt für Energie BFE
SUPSI - ISAAC - PVLab - Schlüsselwörter Re-Use, 2nd-Life Photovoltaik, Leistungsmessung, Kennlinienmessung, Messgenauigkeit, Messunsicherheit, Feldmessung, Nennleistung
Ausgangslage
Das PV-Labor der Berner Fachhochschule (BFH) hat ein neuartiges Kennlinienmessgerät (IV curve Tracer, IVCT) für die Vermessung von PV-Modulen im Realbetrieb entwickelt. Das Messgerät misst automatisiert die Modulkennlinien sowie den vom Wechselrichter gewählten Arbeitspunkt (MPP). Mit dem IVCT können Leistung, Ströme und Spannungen, Füllfaktor aber auch Bypassdioden und optional Isolationswiderstand von alten PV-Modulen auf einfache und günstige Weise im Feld bestimmt werden. Das vorgeschlagene und zu entwickelnde Messverfahren hat gegenüber den heutigen Messmethoden damit zwei Alleinstellungsmerkmale: 1. Das Messverfahren berechnet respektive schätzt die Messgenauigkeit jeder Messung anhand von Sensordaten und Erfahrungswerten. 2. Durch Wiederholung einer Messung kann die Messgenauigkeit verbessert werden.
Vorgehen
Im Forschungsprojekt WATT-PV soll dieses Kennlinienmessgerät für Feldmessungen von alten PV-Modulen erweitert werden. Die Hardware sowie eine Basis-Software wurden bereits als Prototyp erstellt. In WATT-PV wird die Hardware bei Bedarf verbessert und insbesondere eine neue Software entwickelt. Dazu werden von bekannten PV-Modulen automatisiert viele Messungen vorgenommen, aus denen anschliessend ein Algorithmus zur Bestimmung der Nennleistung der PV-Module erstellt wird. Das Messverfahren soll dabei nicht nur die Leistung der PV-Module messen, sondern gleichzeitig die aktuelle Messgenauigkeit der Messung ermitteln. Als einziges Messgerät am Markt wäre es damit möglich, die Messgenauigkeit einer Messung situationsspezifisch zu bestimmen und durch wiederholte Messungen die Messgenauigkeit zu verbessern. Der IVCT ist zudem für einzelne Module optimiert, misst nebst deren Leistung auch den Zustand der Bypassdioden sowie optional den Isolationswiderstand. Die meisten Kennlinienmessgeräte am Markt messen ganze Stränge, womit Rückschlüsse auf einzelne Module nur begrenzt möglich sind. Wenn WATT-PV erfolgreich umgesetzt wird, steht damit ein Messverfahren zur Verfügung, mit dem kostengünstig alte PV-Module im Feld auf ihre Eignung zur Weiterverwendung (Re-Use, 2nd-Life) qualifiziert werden können.
