KPX-Index (Kaiserwetter-Performance-Index)

created by Martin Kornemann |

Um die Leistungsstärke eines Solarkraftwerkes beurteilen zu können, ist es wichtig, das vorhandene Energiepotenzial, welches der Energieerzeugung zugeführt wird, korrekt zu erfassen. Nur so lässt sich ermitteln, ob die Gesamtanlage bei einem definierten Input auch für den zu erwartenden Output sorgt. Der Kaiserwetter-Performance-Index (KPX-Index) dient der Verifizierung der Produktionsergebnisse – unabhängig von lokalen Gegebenheiten. So lässt sich eine Vergleichbarkeit innerhalb eines Portfolios von Solarkraftwerken herstellen. Bei Solarkraftwerken wird die solare Einstrahlung als Eingangsgröße und die erzeugte Energiemenge (kWh) als Ausgangsgröße angesehen. Wie jedoch wird die solare Einstrahlung erfasst?

Das Problem

In der Regel befinden sich in den Solarparks eine oder mehrere Wetterstationen, die in die Messdatenerfassung des Parks mit eingebunden sind. Über die zeitgleiche Aufzeichnung der Betriebsdaten mit den Wetterdaten kann ein Vergleich zwischen den Daten des Einstrahlungssensors und der erzeugten Leistung erfolgen. Es kann jedoch vorkommen, dass es durch verschmutzte Module, einzelne Defekte oder unterschiedliche Modulleistungen sowie durch einen ebenfalls verunreinigten Solarsensor zur Messung der Einstrahlung zu Fehlinterpretationen der Messergebnisse kommt.

Beispiel: Obwohl ein hohes Solarpotenzial vorhanden ist, wird am Solarsensor eine geringere Einstrahlung gemessen. Auch die Leistungsabgabe des Solarkraftwerkes ist auf Grund verschmutzter Module geringer. Stellt man jedoch die Eingangs- und Ausgangsgröße gegenüber, zeigt die Anlage ein „normales“ Betriebsverhalten. Dies ist aber ein Trugschluss und hat Ertragseinbußen zur Folge.

Praxisbeispiel

Für einen 6 MW Park in Extremadura (Spanien) wurde ein Jahresenergieertrag von 12.000.000 kWh prospektiert. Nach dem langjährigen Index ergibt sich folgende monatliche Verteilung:

Monat

Index in %

Januar

76,1

Februar

84,4

März

100,9

April

114,5

Mai

132,5

Juni

116,9

Juli

128,9

August

124,8

September

98,9

Oktober

91,0

November

67,1

Dezember

64,0

Summe

1200,00


Im Durchschnitt erwirtschaftet der Park in jedem Monat 100 %. In diesem Beispiel ergibt sich für den Januar ein zu erwartender Energieertrag von

12.000.000 kWh / 12 Monate × 76,1 % = 761.000 kWh,

im Juli von 12.000.000 kWh / 12 Monate × 128,9 % = 1.289.000 kWh.

Die Lösung

Um diesem Trugschluss entgegenzuwirken, ist es notwendig, dass die Eingangsgröße „solare Einstrahlung“ anderweitig erfasst und ausgewertet wird. Das bedeutet: ohne äußere Einflüsse jeglicher Art und nicht lokal gebunden. Moderne Wettersatelliten bieten einen geeigneten Lösungsansatz. Kaiserwetter greift für die Berechnung des KPX-Index auf die mittels Meteosat-Satelliten erhobenen Daten zur globalen Sonnenstrahlung zurück. Für Europa wird beispielsweise in einem Cluster von max. 1 km x 1 km die Sonneneinstrahlung erfasst und abgebildet. Dabei werden ebenfalls alle atmosphärischen Begebenheiten berücksichtigt. Mit Hilfe dieser Daten ist es Kaiserwetter möglich, europaweit und standortunabhängig das Strahlungspotenzial abzubilden und mit historischen Daten aus derselben Datenquelle zu vergleichen; unabhängig von unterschiedlichen Mess-Sensoren auf der Erde (Pyranometer, Si-Sensor) und der damit einhergehenden Mess-Ungenauigkeit. Kaiserwetter hat den Index weiter optimiert, um spezifische Parkkonfigurationen mit Fix- oder Mover-Modulen berücksichtigen zu können.

Vorteil für Betreiber und Betriebsführer mehrerer Anlagen

Gerade Betreiber mehrerer und räumlich weit auseinander liegenden Solarparks werden den Index zu schätzen wissen. Da die Messdaten unabhängig und mit denselben Rechenmodellen ermittelt werden, wird auch eine Vergleichbarkeit zwischen allen Parks zur Performance europaweit möglich. Es ist sinnvoll, räumlich zusammen liegende Parks in Regionen/Zonen zusammenzufassen. Diese Regionen sollten in etwa über das gleiche Strahlungspotenzial verfügen. Die Regionen sollten auch nicht zu klein gewählt werden, um zukünftige Projekte in bereits bewerteten Regionen mit einbinden zu können.

KPX-Index als wichtiges Instrument für Portfolio-Management

Der Index hilft dem Anlagenbetreiber / Portfoliomanager standortunabhängig bei der Verifizierung der Anlagenperformance. Ein Vergleich mehrerer, räumlich voneinander getrennten Solarparks wird möglich, und Mindererträge durch Modul-Verschmutzung oder technische Defekte können energetisch bewertet werden. Auch zu hohe / niedrige Annahmen hinsichtlich der Prognose werden aufgezeigt. Durch die europaweite Verfügbarkeit der Messdaten ist eine Verwendung des Indexes bei neuen und bestehenden Solarparks in allen Ländern / Regionen hinsichtlich der Prognose und Performance jederzeit möglich. Es lassen sich Vergleiche über das gesamte Portfolio eines Betreibers / Betriebsführers fahren und auswerten. Damit ist der KPX-Index ein wichtiges Instrument des modernen Portfolio-Managements für Solarkraftwerke.

Kaiserwetter stellt die Berechnung des KPX-Indexes und einen entsprechenden Portfolio-Vergleich auch als externe Dienstleistung für Betriebsführer (Asset Manager) und Investoren zur Verfügung.

 

Zurück