Programm Photovoltaik Ausgabe 2009 ... - Bundesamt für Energie BFE

Interessant ist die Beobachtung, dass sich die Defekte bei den trafolosen Geräten alle auf den gleichen
Gerätetyp konzentrieren, der bei vielen Anlagen in Burgdorf eingesetzt wurde. Zusätzlich ist
festzustellen, dass alle Defekte bei Trafowechselrichtern an Geräten mit über 25 kW aufgetreten sind.
WR-Defekte pro WR-Betriebsjahr
WR-Defekte pro WR-Betriebsjahr
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1992
1993
Wechselrichter-Defekte (gesamt)
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Betriebsjahr
WR-Defekte
WR-Anzahl
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Wechselrichter-Defekte (aufgeteilt)
WR-Defekte (ohne galv. Trennung)
WR-Defekte (mit galv. Trennung)
Anzahl WR (ohne galv. Trennung)
Anzahl WR (mit galv. Trennung)
mit galvanischer Trennung
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Betriebsjahr
ohne galvanische Trennung
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Durchschnittliche Anzahl
überwachter WR
Durchschnittliche Anzahl
überwachter WR
Fig 1:
Wechselrichter-Defekte
pro Wechselrichter-Betriebsjahr
und durchschnittliche
Anzahl von
der BFH-TI Burgdorf
überwachter Wechselrichter
(Stand Ende
November 2008, hochgerechnet
auf das ganze
Jahr 2008).
Fig 2:
Wechselrichter-Defekte
pro Wechselrichter-Betriebsjahr
aufgeteilt
nach Wechselrichtern
mit und ohne galvanische
Kopplung (Stand
Ende November 2008,
hochgerechnet auf das
ganze Jahr 2008).
Bau und Inbetriebnahme des Solargenerator-Simulators von 100 kW
Ein wesentlicher Teil der Ressourcen des Photovoltaik-Labors wurde 2008 in den Bau und die Inbetriebnahme
des neuen 100 kW-Solargenerator-Simulators investiert, der unseres Wissens das gegenwärtig
weltweit grösste Gerät dieser Art sein dürfte. Das Gerät basiert auf 156 linearen, steuerbaren
Stromquellen, welche jeweils 1 A liefern können. Wegen der grossen Leistung und der erforderlichen
Sicherheitsmassnahmen war ein wesentlich höherer Aufwand erforderlich als ursprünglich angenommen.
Die wesentlichen Teile der Gerätehardware konnten bis im Juli 2008 fertig gestellt und
probeweise in Betrieb genommen werden (siehe Fig. 3). Erste Kennlinienmessungen zeigten, dass
die projektierte MPP-Leistung von 100 kW bei hoher MPP-Spannung gerade etwa erreicht werden
kann (siehe Fig. 4). In den folgenden Monaten musste die Mess- und Steuerhardware an die erhöhte
Leistung angepasst werden und sämtliche Sensoren geeicht werden.
Bis Anfang Dezember war die Inbetriebnahme sehr weit gediehen. Mit einem angeschlossenen Wechselrichter
war während einiger Minuten ein Betrieb auf PMPP = 92,2 kW möglich (vergl. Fig. 5) und es
konnte auf drei verschiedenen DC-Spannungen im zunächst halbautomatischen Betrieb der Umwandlungswirkungsgrad,
der MPP-Tracking-Wirkungsgrad und der totale oder Gesamtwirkungsgrad bis zu
einer maximalen Leistung von 92 kW resp. einem maximalen MPP-Strom von 148 A aufgenommen
werden. Allerdings erwies sich der Antriebsmotor des kleineren DC-Generators für einen längeren
Betrieb auf der Generator-Nennleistung als zu schwach. Mit einem stärkeren Antriebsmotor (45 kW
statt früher 30 kW, bereits bestellt) sollte das Problem aber behoben werden können und der Solargenerator-Simulator
auf der vollen projektierten Nennleistung PMPP = 100 kW betrieben werden können.
Die erzeugte Kennlinie, ihre Stabilität und die Messgenauigkeit bei den MPP-Tracking Messungen ist
hervorragend. Fig 6 zeigt die Umgebung des MPP in Fig. 5 in sehr starker Dehnung.
Photovoltaik Systemtechnik 2007-2010, H. Häberlin, BFH-TI
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