Online-Leitfaden zur Installation von PV-Wetterüberwachungssystemen für Solarprojekte

Ein Online-PV-Wetterüberwachungssystem wird installiert, um zu erklären, warum ein Photovoltaik-Kraftwerk den Strom erzeugt, den er erzeugt. Bestrahlung, Modultemperatur, Wind, Luftfeuchtigkeit und Druck sind keine Dekorationswerte; sie sind die Referenzdaten, die von Eigentümern, EPC-Auftragnehmern und O&M-Teams verwendet werden, um die erwartete Erzeugung mit der tatsächlichen Leistung zu vergleichen.

Bei Solarprojekten beeinflusst die Installationsqualität direkt die Datenqualität. Ein Pyranometer, das beschattet ist, ein von einem Montagerahmen blockierter Windsensor oder ein defekt reparierter Modultemperatursensor können Daten erzeugen, die präzise wirken, aber die Leistungsanalyse irreführen. Dieser Artikel konzentriert sich auf Installationsentscheidungen, die auf Standortebene von Bedeutung sind.

Projekt-Hintergrund und Nachfrage nach industriellen Anwendungen

PV-Kraftwerke benötigen meteorologische Daten für die Berechnung des Leistungsverhältnisses, die Leistungsprognose, Reinigungsentscheidungen und die Fehleranalyse. Wenn die Bestrahlung hoch, aber die Leistung niedrig ist, muss der O&M-Ingenieur wissen, ob die Ursache die Modultemperatur, Verschmutzung, Wechselrichterbegrenzung, Beschattung, Windkühlung oder elektrischer Fehler ist. Ohne lokale Wetterdaten wird die Diskussion zu Spekulation.

Eine praktische PV-Überwachungsstation misst in der Regel die globale Bestrahlung, direkte oder diffuse Strahlung bei Bedarf, die Instralung der Kippebene, UV oder Beleuchtung in einigen Projekten, die Temperatur des PV-Moduls, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Atmosphärendruck. Manche Pflanzen fügen Niederschlags- und Schmutzsensoren hinzu, um Reinigungspläne zu unterstützen.

Produktposition in der PV-Überwachungsarchitektur

Die PV-Wetterstation befindet sich außerhalb der Stromumwandlungsanlage, ist aber eng mit dem Betrieb der Anlage verbunden. Sensoren senden Daten an einen Sammler, Logger, RTUoder ein Gateway. Die Daten gelangen dann in die Überwachungsplattform, SCADA System oder Performance-Analyse-Software. Für Anlagenbesitzer ist die Station ein Referenzinstrument; für EPC-Teams ist es Teil der Akzeptanz und langfristigen O&M-Übergabe.

Die Station sollte dort installiert werden, wo sie das PV-Array repräsentiert, nicht dort, wo sie am einfachsten zu montieren ist. Die Position der Pyranometerebene, der Modultemperatursensor und die Freigabe des Windsensors sollten vor der zivilen Installation entschieden werden. Auch der Zugang zur Reinigung, Kalibrierung und Inspektion sollte im Layout enthalten sein.

Kommunikation und Protokollkompatibilität

PV-Wetterüberwachungsprojekte verwenden häufig RS485 und Modbus, da der Kollektor mehrere Sensoren in einem Schrank oder einer Feldstation lesen muss. Der Integrator sollte Sensoradresse, Baudrate, Registerkarte, Dateneinheit und Skalierung bestätigen, bevor er sich mit der Plattform verbindet.

Für Versorgungsanlagen im großen Maßstab können 4G, Ethernet oder glasfasergestützte Gateways zum Hochladen von Daten verwendet werden. Für verteilte PV kann ein kleinerer Logger ausreichen, wenn er historische Daten speichert und stabile Kommunikation ermöglicht. Wichtig ist, dass Bestrahlungs- und Modultemperaturdaten dieselbe Zeitstempellogik wie die Produktionsdaten des Wechselrichters teilen müssen.

Technische Parameter

Installationsmethode und Feldkontrollen

• Überprüfen Sie vor der Installation alle Zubehörteile: Sensoren, Halterung, Solarpanel, Batterie, Kollektor, Kabel und Montageteile.

• Gehen Sie mit Sensoren vorsichtig um; Strahlungssensoren und Windsensoren sind Präzisionsinstrumente, keine gewöhnlichen Metallverbindungen.

• Richte die Windrichtung richtig aus. Wenn der Richtungsmarker eine Südausrichtung benötigt, muss der Installateur dieser folgen, bevor er die Halterung festzieht.

• Vermeiden Sie Beschattung von Gebäuden, PV-Reihen, Kabelableitungen und nahegelegener Geräte. Selbst kurze Schattierungen können die Bestrahlungsdaten verzerren.

• Halten Sie die Oberflächenebene des Strahlungssensors entsprechend dem Überwachungszweck auf der angegebenen Neigungsebene ausgerichtet.

• Plane die Kabelverlegung, wasserdichte Stecker, Erdung und Blitzschutz, bevor die Station mit Strom versorgt wird.

Anwendungsszenarien und technischer Wert

PV-Kraftwerk im Versorgungsmaßstab

Standort-Herausforderung:Große Standorte benötigen Leistungsreferenzdaten für viele Inverterblöcke und unterschiedliche Geländebedingungen.

Systemintegrationsschema:Installieren Sie PV-Wetterstationen in der Nähe von repräsentativen Arrays und verbinden Sie RS485 Sensoren mit einer Anlagenüberwachungsplattform.

Benutzerwert:O&M-Teams können die Leistung mit der Bestrahlung und der Modultemperatur vergleichen, anstatt nur nach Erzeugung zu beurteilen.

Verteilte gewerbliche Dach-PV

Standort-Herausforderung:Dachkonstruktionen erzeugen Schatten, Windturbulenzen und Einschränkungen des Zugangs zu Wartungshaltung.

Systemintegrationsschema:Verwenden Sie kompakte Bestrahlung, Modultemperatur- und Umgebungstemperaturüberwachung mit sorgfältiger Montage.

Benutzerwert:Eigentümer können feststellen, ob die geringe Leistung durch Wetter, Schatten, Schmutz oder Gerätefehler verursacht wird.

PV-EPC-Akzeptanz

Standort-Herausforderung:Die Projektübergabe erfordert nachweisbare Nachweise, dass die Überwachungsdaten stabil und korrekt integriert sind.

Systemintegrationsschema:Überprüfen Sie die Sensororientierung, Plattformeinheiten, Zeitstempelabgleich und Datenexport während der Inbetriebnahme.

Benutzerwert:EPC- und Eigentümerteams reduzieren Streitigkeiten während der Leistungsannahme.

Forschung an Solarressourcen

Standort-Herausforderung:Forschungsprojekte benötigen direkte, diffuse, geneigte und globale Strahlungswerte zum Vergleich.

Systemintegrationsschema:Verwenden Sie mehrere Strahlungssensoren und löschen Sie Metadaten für Winkel, Höhe und Reinigungsplan.

Benutzerwert:Forscher erhalten wiederverwendbare Datensätze anstelle isolierter Messungen.

Auswahl- und Annahmeleitfaden

Käufer sollten grundlegende PV-Wetterüberwachung von fortschrittlicher Solarressourcenüberwachung trennen. Eine einfache Anlage benötigt möglicherweise globale Bestrahlung, Modultemperatur, Umgebungstemperatur und Wind. Ein Ressourcenbewertungsprojekt kann direkte Strahlung, diffuse Strahlung, geneigte Bestrahlung, UV- und Verschmutzungsmessung erfordern. Das Hinzufügen jedes Sensors ohne Analysezweck erhöht nur die Wartungskosten.

Die Annahme sollte eine Überprüfung der Vernunft der Daten beinhalten. Die Bestrahlung sollte mit der Solarposition steigen und fallen, die Modultemperatur sollte auf Bestrahlung und Wind reagieren, und Niederschlag oder Reinigungsereignisse sollten im Betriebsprotokoll sichtbar sein. Wenn ein Wert technisch angezeigt, aber physisch unangemessen ist, sollte die Installation überprüft werden.

PV-Überwachungskonfigurationsgrenzen

Eine PV-Wetterstation sollte nicht nur anhand einer generischen meteorologischen Liste konfiguriert werden. Ein Kraftwerk benötigt Daten, die die Erzeugungsabweichung erklären können. Globale Bestrahlung, geneigte Bestrahlung und Modultemperatur sind direkt an die Leistung gekoppelt. Windgeschwindigkeit, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit schaffen einen Umweltkontext. Informationen über Niederschlag und Verschmutzung helfen den O&M-Teams zu beurteilen, ob eine Reinigung notwendig ist.

Direkte Strahlung, diffuse Strahlung, UV-Strahlung und Nettostrahlung sollten nur dann hinzugefügt werden, wenn das Projekt eine Ressourcenbewertung oder eine Forschungsanalyse benötigt. Bei vielen EPC-Akzeptanzprojekten führen zu viele ungenutzte Kanäle zu mehr Reinigungs- und Kalibrierungsarbeit, ohne die operative Entscheidung zu verbessern.

PV-Akzeptanz-Checkliste

• Das Pyranometer wird nicht von PV-Reihen, Kabelschlägen oder nahegelegenen Gebäuden beschattet.

• Der Modultemperatursensor ist an einem repräsentativen Modulbacksheet befestigt.

• Die Bestrahlungsebene ist als horizontal, geneigt oder beides dokumentiert.

• Wetterdaten und Wechselrichterdaten verwenden vergleichbare Zeitstempel.

• Der Bahnsteig zeigt korrekte Einheiten für W/m², °C, m/s, Richtung und Niederschlag an.

• Reinigung und Inspektion sind möglich, ohne größere Gebäude entfernen zu müssen.

Häufige Beschaffungsfehler bei PV-Wetterstationen

• Der Kauf einer Wetterstation, ohne zu definieren, ob sie für O&M, EPC-Akzeptanz oder Ressourcenbewertung gedacht ist.

• Nutzung einer Station für ein komplexes Gelände mit mehreren Steigungen oder Array-Orientierungen.

• Modultemperatur wird ignoriert, obwohl sie notwendig ist, um den thermischen Verlust zu erklären.

• Ich vergesse Kalibrierungs- und Reinigungsverfahren für Strahlungssensoren.

Wie Ingenieure PV-Wetterdaten nach der Inbetriebnahme nutzen

Nach der Inbetriebnahme sollte die Station Teil des O&M-Workflows werden. Ingenieure vergleichen die Bestrahlung mit dem Wechselrichterausgang, um ungewöhnliche Verluste zu identifizieren. Sie vergleichen die Modultemperatur mit dem erwarteten thermischen Verhalten, um eine geringere Effizienz während heißer Perioden zu erklären. Sie vergleichen Niederschlags- und Verschmutzungsprotokolle mit Reinigungsprotokollen, um zu entscheiden, ob eine Reinigungsaktion gerechtfertigt ist.

Der Sender sollte daher im täglichen oder wöchentlichen Anlagenbericht enthalten sein. Wenn die Wetterstation nur als Accessoire behandelt wird, beeinflussen ihre Daten keine Entscheidungen. Ein besserer Ansatz ist es, mehrere Standardkontrollen zu definieren: Verfügbarkeit der Bestrahlung, Modultemperatur, Kommunikationsbereitschaft und ob Strahlungssensoren gereinigt werden müssen.

Informationen, die vor dem Angebot bereitgestellt werden sollten

Für eine PV-Projektanfrage sollte der Käufer die Anlagenkapazität, den Aufbau des Arrays, die Modulneigung, die Anzahl der Wechselrichterblöcke, den Typ der Überwachungsplattform, ob eine horizontale oder geneigte Bestrahlung erforderlich ist und ob das Projekt direkte oder diffuse Strahlung benötigt, angeben. Wenn das Gelände unterschiedliche Gelände- oder Array-Orientierungen hat, sollte dies frühzeitig erwähnt werden, da dies die Anzahl der Stationen beeinflussen kann.

Projektentscheidung-FAQ

F1: Was ist der wichtigste Sensor in einer PV-Wetterstation?

A: Die Sonnenstrahlung ist die Kernreferenz, aber die Modultemperatur ist ebenfalls entscheidend, da sich die PV-Leistung mit der Betriebstemperatur des Moduls ändert.

F2: Warum ist die Position der Installation so wichtig?

A: PV-Wetterdaten werden für die Leistungsanalyse verwendet. Wenn der Sensor beschattet oder in einem nicht repräsentativen Bereich platziert ist, kann die Anlage falsche O&M-Entscheidungen treffen.

F3: Sollte der Strahlungssensor horizontal oder geneigt sein?

A: Es hängt vom Zweck ab. Horizontale globale Strahlung ist als Wetterreferenz üblich, während die geneigte Ebenenstrahlung beim Vergleich der tatsächlichen Modulbelichtung nützlich ist.

F4: Können PV-Wetterstationen RS485 nutzen?

A: Ja. RS485 wird häufig verwendet, um Strahlungs-, Temperatur-, Wind- und andere Sensoren mit Datenloggern oder Anlagenüberwachungssystemen zu verbinden.

F5: Was sollte vor der Installation überprüft werden?

A: Überprüfen Sie Zubehör, Halterung, Sensorausrichtung, Kabelverlauf, Stromversorgung, Erdung, Plattformfelder und den Wartungszugangspfad.

F6: Wie viele PV-Wetterstationen benötigt eine Anlage?

A: Es hängt von der Anlagengröße, dem Gelände, der Orientierung des Arrays und den Anforderungen an Leistungsanalyse ab. Große oder unebene Standorte benötigen möglicherweise mehr als eine Station.

F7: Wie helfen Niederschlagsdaten PV-O&M?

A: Niederschlag hilft, natürliche Modulreinigung, Verschmutzungsänderungen und wetterbedingte Generationsänderungen zu erklären. Wenn Niederschlag mit Bestrahlungs- und Verschmutzungsaufzeichnungen verglichen wird, kann das O&M-Team entscheiden, ob eine manuelle Reinigung weiterhin notwendig ist.

F8: Welche Dokumente sollte ein Käufer anfordern?

A: Fordern Sie Sensordatenblätter, Modbus Registertabellen, Verkabelungszeichnungen, Installationsnotizen, Kalibrierungsleitlinien und Inbetriebnahmeaufzeichnungen an. Diese Dokumente verkürzen die Integrationszeit und erleichtern die spätere Fehlersuche.

F9: Wie unterstützen NiuBoL PV-Überwachungsprojekte?

A: NiuBoL stellt PV-Meteorologische Überwachungskomponenten und Wetterstationslösungen für die Überwachung von Solaranlagen und die Integration von Betrieb und Betrieb bereit.

F10: Welche Informationen sollten in eine PV-Wetterstationsanfrage aufgenommen werden?

A: Eine nützliche Anfrage sollte Anlagenkapazität, Aufbau, Modulneigung, erforderliche Bestrahlungsart, Kommunikationsmethode und Anforderungen an die Überwachungsplattform umfassen. Dies ermöglicht es dem Lieferanten, Sensoren und Stationsmengen zu empfehlen, anstatt eine generische Wetterstation zu nennen.

Zusammenfassung

Ein Online-PV-Wetterüberwachungssystem ist nur dann nützlich, wenn die Installation repräsentativ, stabil und wartbar ist. Für Käufer besteht die zentrale Entscheidung darin, zu definieren, welche PV-Leistungsfragen das System beantworten muss, und dann entsprechend Sensoren, Montagemethode und Kommunikationsschnittstelle auszuwählen. NiuBoL PV-Wetterüberwachungslösungen können Solaranlagen unterstützen, die zuverlässige Bestrahlung, Modultemperatur und Wetterdaten benötigen.

Pyranometer Sonnenstrahlungssensoren Datenblatt

NBL-W-SRS-Solar-radiation-sensor-instruction-manual-V4.0.pdf

NBL-W-HPRS-Solar-Radiation-Sensor-Instruction-Manual-V3.0.pdf

Daten NBL-W-PSSPhotovoltaik-Staubüberwachungsinstrumente des Verschmutzungssensors Sheet.pdf

3-in-1 vollautomatische Verfolgung der Sonnenstrahlung Meter.pdf

Technical reference:IP65, Modbus, NBL-W-PSS, NiuBoL, RTU