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Foto: Die Solaranlagen werden immer größer. Digitale Lösung helfen beim Betrieb und Anlagenmanagement.
Solarpark Barth

Betriebsführung optimieren

DNV veröffentlicht Studie zur Digitalisierung in der Photovoltaik

Die Digitalisierung kann die Planung, die Errichtung und den Betrieb von großen Solaranlagen optimieren. Dass dies notwendig ist, zeigt der erste Teil einer Studienreihe zu diesem Thema.

Das niederländische Beratungsinstitut DNV hat den ersten Teil einer Studie zur Digitalisierung der Verwaltung und des Betriebs von Solaranlagen veröffentlicht. Der erste Teil der Reihe „More than the sun: A solar report series“ konzentriert sich zunächst auf die Markt- und Preisentwicklung der Photovoltaik. „Aber der Erfolg der Solarenergie wird nicht nur von sinkenden Kosten und einen höheren Wirkungsgrad der Komponenten abhängen. Es wird eine Kombination von Lösungen notwendig sein“, schreiben die Autoren in ihrer Studie. „Diese umfasst die bessere Prognose der regenerativen Stromerzeugung, die Reaktion auf die Stromnachfrage, um auf überschüssige Stromproduktion zu reagieren, kostengünstige Erzeugung und die Optimierung des Stromverbrauchs von Spitzenzeiten auf Zeiten mit geringerer Nachfrage.“

Herausforderungen der Zukunft

Das bedeutet allerdings nicht nur die Investition in einen zusätzlichen Netzausbau, sondern eine intelligente Integration der volatil erzeugenden Erneuerbaren in das Netz. Zusätzlich dazu sehen sich Investoren in Photovoltaikanlagen und die Betreiber der Generatoren in Zukunft mit weiteren Herausforderungen konfrontiert. Zum einen messen die Märkte dem von diesen variablen erneuerbaren Energien erzeugten Strom einen geringeren Wert bei. Dazu kommt noch, dass es bei einer erheblichen Steigerungen der Solarstromerzeugung zu einer Preiskannibalisierung kommt. Je mehr Solarstrom im Netz ist, desto niedriger werden die Preise und desto enger auch die Margen für die Investoren und Betreiber. Diese Trends werden sich in der nächsten Dekade beschleunigen.

Mit künstlicher Intelligenz im Wettbewerb bestehen

Die Lösung sehen die Autoren vor allem in der Digitalisierung. „Denn die Digitalisierung über alle Photovoltaikanlagen und Erzeugungsprozesse hinweg wird nicht nur die Kosten senken, sondern auch den Gesamtwert der Solarstromerzeugung auf dem Markt erhöhen“, erklärt Dana Olson, Chefberater für das Solarsegment bei DNV und Autor des Berichts. „Sie wird die notwendigen Einblicke und die Integration bieten, die Solarprojekte brauchen, um in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Umfeld lukrativ zu sein.“

Riesige Datenmengen handhaben

Die Digitalisierung müsse schon bei der Planung der Anlagen eine Rolle spielen. Hier geht es vor allem darum, mit modernen Analysemethoden und maschinellem Lernen die Kosten für die Konstruktion und die Entwicklung der Anlagen zu senken. Doch ebenso wichtig ist die Digitalisierung beim Betrieb der Generatoren. Denn die riesigen Datenmengen aus immer größer werdenden Solarparks sind zunehmend nur noch mit digitalen Lösungen und künstlicher Intelligenz zu handhaben. Nur so können mit Blick auf die Anlagenverfügbarkeit und die Vermarktung des Stroms die richtigen Entscheidungen getroffen werden. Das gilt um so mehr, als dass einzelne Betriebsführungsdienstleister immer mehr Anlagen betreuen, die immer weiter über die Welt verstreut sind. Olson verweist hier unter anderem auch auf automatisierte Inspektionen, Vegetationsmanagement und die Verarbeitung von Wärmebildern durch präventive und vorausschauende Wartungsprogramme. Dadurch können die Kosten für Betrieb und Wartung weiter optimiert und gesenkt werden.

Integration von Stromspeichern mit digitalen Lösungen

Die Digitalisierung helfe aber auch bei der Integration von Energiespeichern und der verbesserten Kommunikation mit dem Netz über Angebot, Nachfrage und Stromversorgungsdienste. So kann Solarstrom auch nach Sonnenuntergang geliefert werden. Zudem können so Photovoltaikanlagen bei Auktionen und Stromabnahmeverträgen höhere Preise zu erzielen. Die Studienserie beleuchtet auch die Möglichkeiten, wie die Digitalisierung zur Modernisierung der Märkte beitragen kann. Die stellt der Autor unter anderem anhand zweier Fallstudien dar. Dabei handelt es sich zum einen um das Gemini Solar Projects in Nevada. Das ist ein riesiger Solarpark mit einer Gesamtleistung von 690 Megawatt, der mit einem Stromspeicher mit einer Leistung von 380 Megawatt kombiniert wird. In einer zweiten Fallstudie blickt er auf das Noor Solarprojekt, einem Solarpark mit einer Leistung von zwei Gigawatt, der in der Wüste von Abu Dhabi in den Vereinigten Arabischen Emiraten entsteht. Der erste Teil der Studienreihe steht zum kostenlosen Download auf der Internetseite von DNV zur Verfügung. Dort können Sie auch schon die nächsten beiden Teile vormerken. Einen Bericht, wie die Digitalisierung den Betrieb und das Management von Solaranlagen optimiert, lesen Sie in Heft 3/2021 von Erneuerbare Energien, das gerade erschienen ist.

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