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Räumliche Verteilung der Bestrahlungsstärke für Groß-PV-Anlagen
Bei PV-Anlagen mit einer Leistung von über 50 MWp reichen GHI-Daten an einem Messpunkt nicht aus.
Bei Photovoltaik-Großanlagen mit einer Leistung von über 50 MWp, Ein einzelnes Pyranometer kann die auf die Module auftreffende Sonneneinstrahlung nicht vollständig erfassen. Da die Anlagengrößen von Hunderten von Megawatt bis zu mehreren Gigawatt reichen, verläuft die Sonneneinstrahlung über die Landfläche hinweg räumlich uneinheitlich.
Eine vorbeiziehende Wolke wirft selten Schatten die gesamte Website auf einmal
An einigen Stellen kommt es zu Produktionsrückgängen, während in anderen Abschnitten weiterhin klarer Himmel herrscht. A Das Pyranometer erfasst nur einen Standort. Dadurch werden diese komplexen räumlichen Muster nicht berücksichtigt, was den Zusammenhang zwischen der gemessenen globalen horizontalen Sonneneinstrahlung (GHI) und der tatsächlichen Energieausbeute schwächt.
Diese Einschränkung wird nun in den Leitlinien der IEA PVPS-Arbeitsgruppe 16 anerkannt, in denen etwa eine GHI-Messung pro 10 MWp empfohlen wird, um das Einstrahlungsfeld in großen Anlagen zu charakterisieren. In der Praxis stützen sich die meisten Prognoseanbieter ausschließlich auf Satellitendaten und lassen diese Dichte an Bodendaten außer Acht. Keiner nutzt sie im Rahmen einer gründlichen räumlichen Analyse.
CalibSun ist der einzige Anbieter, der Vor-Ort-Daten nativ integriert und eine echte GHI-Räumlichung durchführt. Die Methode basiert auf internen wissenschaftlichen Untersuchungen, wurde im Austausch mit einem der Hauptmitwirkenden der IEA-Task 16 validiert und wird in Großanlagen operativ angewendet.
Der georäumliche Ansatz von CalibSun für Räumliche Verteilung der Bestrahlungsstärke
CalibSun hat eine GHI-Räumlichkeitsberechnungsmethode entwickelt, um diese Lücke zu schließen. Der Prozess erfordert keine feste Anzahl von Pyranometern. Als wichtigste Eingangsgröße wird die genaue Position jedes Sensors auf dem gesamten Werksgelände benötigt.
Sobald die Sensorpositionen bekannt sind, CalibSun wendet georäumliche und geostatistische Methoden an, um die Kovarianz (die räumliche Variabilität) zwischen jedem Sensorpaar zu modellieren. In diesem Schritt wird quantifiziert, in welchem Zusammenhang die Bestrahlungsstärke an einem Punkt mit den Bedingungen an anderen Stellen auf der Oberfläche des Standorts steht.
CalibSun wendet anschließend Kriging an, ein geostatistisches Interpolationsverfahren, um die lokale Sonneneinstrahlung über die gesamte Anlagenfläche abzuschätzen. Die Konfiguration des Sensornetzwerks bestimmt die Genauigkeit dieser Schätzung. Das Ergebnis ist eine kontinuierliche räumliche Darstellung des Strahlungsfeldes. Aus diesem Oberflächenmodell, das Gitterfeld für Gitterfeld berechnet wird, wird ein räumlich gemittelter GHI abgeleitet.
Dieser Wert gibt den tatsächlichen GHI-Wert der Anlage weitaus genauer wieder als jeder einzelne Sensor. Dies führt zu einer deutlich stärkeren Korrelation mit der gemessenen Stromerzeugung.
Ein entscheidender Gewinn für sehr große Pflanzen
Je größer die Anlage ist, desto wichtiger wird die räumliche Anordnung. CalibSun empfiehlt diesen Ansatz ab 50 MWp und schreibt ihn ab 100 MWp verbindlich vor. In dieser Größenordnung stellt dies einen Wendepunkt in der Prognosequalität dar.
Nur ein räumlich aufbereitetes Strahlungsfeld kann die lokalen Produktionsrückgänge erfassen, die durch eine ungleichmäßige Bewölkung über räumliche Felder hinweg verursacht werden. Punktuelle GHI-Daten geben diese Rückgänge systematisch falsch wieder.
Durch die Aufschlüsselung räumlicher Muster und kurzfristiger Schwankungen, Die räumliche Aufschlüsselung nach GHI oder GTI verbessert sowohl die Kurzfristprognose als auch die Day-Ahead-Prognose.. Die Auswirkungen sind unmittelbar: eine genauere Planung, präzisere Handelspositionen und fundiertere Entscheidungen zum Netzausgleich.
Innovative interne Forschung
im Einsatz in einer 1,4-GWp-Solaranlage
Eine Exklusivmeldung von CalibSun
CalibSun ist der einzige Prognoseanbieter, der eine echte räumliche Aufschlüsselung des GHI in diesem Maßstab vornimmt. Das Prinzip steht im Einklang mit der IEA-PVPS-Aufgabe 16, Dennoch wird es in der Branche nach wie vor nur selten in die Praxis umgesetzt.
Die Technologie ist das Ergebnis der internen Forschung bei CalibSun und wurde auf der ICEM 2025 vorgestellt. (Internationale Konferenz für Energie und Meteorologie), was seine wissenschaftliche Reife bestätigt. Es wird an einigen der anspruchsvollsten Standorte weltweit eingesetzt, darunter in einem 1,4-GW-Solarkraftwerk in Indien, wo die durch den Monsun bedingte Wolkenvariabilität die Modellierung der Sonneneinstrahlung außerordentlich erschwert.
- Fragen
Häufig gestellte Fragen zu Spacialized GHI & GTI
Was versteht man unter GHI-Räumlichkeit?
Die GHI-Räumliche Rekonstruktion bildet das Feld der globalen horizontalen Sonneneinstrahlung (GHI) über das gesamte Solarkraftwerk hinweg nach, anstatt sich auf punktuelle GHI-Daten zu stützen. Auf der Grundlage der Sensorstandorte und geostatistischer Interpolation (Kriging) liefert sie eine kontinuierliche räumliche Darstellung der Sonneneinstrahlung sowie einen räumlich gemittelten GHI-Wert, der eng mit der tatsächlichen Erzeugung korreliert.
Warum reicht ein einzelnes Pyranometer nicht aus?
Bei großen Anlagen ist die Bewölkung selten gleichmäßig verteilt. Ein Piranometer misst die Sonneneinstrahlung an einem einzigen Standort und erfasst lokale Ertragsrückgänge an anderen Stellen nicht. Dies schwächt den Zusammenhang zwischen der gemessenen globalen Sonneneinstrahlung (GHI) und dem tatsächlichen Ertrag.
Ab welcher Anlagengröße ist eine räumliche Aufteilung erforderlich?
CalibSun empfiehlt den Einsatz ab 50 MWp und hält ihn ab 100 MWp für zwingend erforderlich, da dort räumliche Schwankungen die Erzeugung stark beeinflussen.
Was ist Kriging und wozu wird es verwendet?
Kriging ist ein geostatistisches Interpolationsverfahren, bei dem Werte über eine zusammenhängende Fläche anhand der Kovarianz zwischen bekannten Punkten geschätzt werden. CalibSun nutzt dieses Verfahren, um einen optimalen, räumlich gemittelten GHI-Wert für die gesamte Anlage zu ermitteln.
