Gewinnmaximierung bei PV-Anlagen im Jahr 2023 – Teil 1
Gewinnmaximierung bei PV-Anlagen im Jahr 2023 – Wie sich die produzierte Energiemenge steigern lässt, während die Betriebskosten optimal verwaltet werden. Interview mit Michał Frys.
Wir stehen am Beginn eines neuen Jahres, und neue Herausforderungen für den Photovoltaik- und Erneuerbare-Energien-Markt liegen vor uns. Die jüngsten Veränderungen betreffen nicht nur gesetzliche Beschränkungen bei der Erhöhung der Energieverkaufspreise, sondern auch die mit der Inflation steigenden Betriebskosten für die Instandhaltung von Anlagen. Können Eigentümer von PV-Anlagen einen Ausweg aus dieser Situation finden?
Meiner Meinung nach ja.
Angesichts der aktuellen Marktbeschränkungen muss man über die gewohnte Komfortzone hinausgehen. Als die Energieverkaufspreise Rekorde brachen und die Finanzierungs- und Betriebskosten von PV-Anlagen niedriger waren als heute, achteten nur wenige Investoren auf die Effizienz der Solarproduktion. Manchmal begegneten wir einem geradezu absurden Ansatz von Eigentümern, die argumentierten, dass sich die Anlage besser rentiere als im Businessplan erwartet, weshalb es keinen Grund gebe, auf Effizienz zu achten. Auch fehlte der Wille, die beschleunigte langfristige Degradation der Anlagen zu betrachten, die eine Folge unbehobener Defekte ist.
Du sprichst darüber in der Vergangenheitsform. Bedeutet das, dass diese Phase bereits vorbei ist?
Ich sage nicht, dass diese Phase vorbei ist. Es gibt jedoch einen wachsenden Trend zum Umdenken – sowohl bei den Eigentümern als auch bei den Unternehmen, denen die Verwaltung dieser Photovoltaikanlagen anvertraut wurde.
Mit der Veränderung der wirtschaftlichen Lage und den eingeführten Beschränkungen bei den Energieverkaufspreisen haben die Teilnehmer des Photovoltaikmarktes erkannt, dass sich ein genauerer Blick auf die Effizienzanalyse lohnt.
Meiner Erfahrung nach ist die Maximierung der Effizienz von Solaranlagen der am meisten unterschätzte Bereich zur Steigerung des Return on Investment.
Und wie sieht es mit dem deutlichen Anstieg der Betriebskosten aus?
Ja, der zweite Faktor, der die Rentabilität einer Photovoltaikanlage maßgeblich beeinflusst, ist die Frage der anfallenden Kosten. Es ist notwendig zu berücksichtigen, wie wir das für die Aufrechterhaltung der Anlageneffizienz vorgesehene Budget verwalten. Das ist jedoch ein komplexeres Thema, weshalb wir diese beiden Punkte meiner Meinung nach nicht vermischen sollten.
Kommen wir zurück zur Frage der Maximierung der Produktionseffizienz von Photovoltaikanlagen. Gibt es hier eine Lösung, die am besten geeignet ist?
Nein, ich denke, man kann nicht behaupten, dass es eine einzige Lösung gibt, die auf jede Situation anwendbar ist. Die Eigentümer, mit denen wir sprechen, haben unterschiedliche Wissensstände im Bereich der Leistungsanalyse. Die erste Frage, die ich jedoch fast immer stelle, lautet: „Wissen Sie, wie viel Energie Ihre Anlage produziert und wie viel sie produzieren sollte?“
Ist diese Frage wirklich so schwer zu beantworten?
Ich würde sagen: sowohl als auch. Das ist scheinbar eine sehr allgemeine Frage, die meinen Gesprächspartnern dennoch nicht leichtfällt. Sie können keine eindeutige Antwort geben – ganz gleich, ob ich mit dem Eigentümer einer kleinen 1-MW-Anlage spreche oder mit einem Asset Manager, der ein großes Portfolio an Photovoltaikanlagen verwaltet. Die Antwort ist nie einfach.
Sollte diese Angelegenheit nicht für jeden Energieerzeuger selbstverständlich sein?
Selbstverständlich sollte sie das, aber der Photovoltaikmarkt ist noch sehr jung, und das Thema zuverlässiger Leistungsanalyse ist nicht standardisiert.
Vor Kurzem habe ich mit einem Kunden gesprochen und ihn nach der Effizienz der Stromerzeugung gefragt. Er antwortete, dass sie sich im zweiten Betriebsjahr der Anlage im Vergleich zu den in der Planungsphase erhaltenen Berechnungen des Planungs- und Bauunternehmens um über 20 % erhöht habe. Aus Sicht dieses Eigentümers war das eine wirklich positive Nachricht – bei mir warf sie jedoch viele Fragen auf.
Was für Fragen zum Beispiel?
Beginnen wir damit: Welche Art von Daten sollten wir verwenden, um das Potenzial einer Anlage zu messen?
Gemäß den neuesten Standards ist es entscheidend, über qualitativ hochwertige Einstrahlungsdaten zu verfügen – also den Grad der Sonneneinstrahlung, der zum analysierten Zeitpunkt über unserer Anlage herrscht. Nur mit zuverlässigen, aktuellen und vollständigen Daten für einen bestimmten Standort können wir Berechnungen zum Energieproduktionspotenzial erstellen. Und hier berühren wir eine der zentralen Herausforderungen: die Nutzung historischer Daten.
Ein erheblicher Teil der Investoren ist (noch) kein Experte in der Photovoltaikbranche. Oft stützen sie ihr gesamtes Wissen auf Informationen, die sie bei der Entscheidung erhalten haben, ob es sich lohnt, in diese Branche „einzusteigen“. Damit meine ich die Phase der Planung und des Baus einer Anlage an einem bestimmten Standort. In dieser Phase überlegen sie, wie profitabel das Vorhaben ist und wie viel sich mit einer Photovoltaikanlage verdienen lässt. Unternehmen erstellen für sie ein Design der PV-Anlage und berechnen anschließend den Return on Investment. Sie haben jedoch keine Möglichkeit abzuschätzen, wie viel Sonne über die nächsten 20 oder 25 Jahre über der Anlage scheinen wird. Deshalb greifen sie auf gemittelte historische Daten zurück.
In vielen Fällen treten Investoren in die Betriebsphase ein und akzeptieren diesen Zustand als den einzig möglichen. Sie denken nicht daran, dass es auf dem Markt Werkzeuge gibt, die den Effizienzgrad von PV-Anlagen kontinuierlich und automatisch auf Basis aktueller Daten analysieren können.
Unterscheiden sich diese Werte wirklich so stark? Die Daten werden doch für den jeweiligen Standort gewählt.
Ja, das stimmt. Erstens ändert sich das Wetter aufgrund des Klimawandels von Jahr zu Jahr. Es gibt Dürrejahre, es gibt Jahre mit Überschwemmungen – und hier sprechen wir von Daten, die über 8, 12 oder sogar 16 Jahre gemittelt werden. Eine solche Mittelung, die sowohl aus der fehlenden Berücksichtigung der Wetterschwankungen als auch aus einer erheblichen Verallgemeinerung bei der Datenerhebung für den Standort resultiert, macht den Vergleich der aktuellen Produktionsmenge mit solchen Daten schlicht unzuverlässig.
Können Investoren, die die Leistung ihrer Anlagen zuverlässig analysieren möchten, in dieser Situation selbst qualitativ hochwertige Daten beschaffen und Analysen selbst durchführen?
Natürlich, aber es lohnt sich zu überlegen, ob es sich auch wirklich lohnt.
Was meinst du damit?
Es gibt drei Schlüsselfaktoren, die das Fundament einer zuverlässigen Analyse des Produktionspotenzials bilden: Zuverlässigkeit, Vollständigkeit und vor allem Genauigkeit der Daten, auf deren Basis wir die Leistung analysieren möchten.
Das Erste, woran unsere Kunden denken, ist, Daten von einer direkt auf der Anlage installierten Wetterstation zu beziehen. Diese Lösung ist jedoch alles andere als zuverlässig und verlässlich.
Häufig weichen die auf diese Weise gesammelten Daten von der Realität ab, etwa durch Verschmutzung der Station oder ihre ungünstige Position. Selbst die in den Gerätespezifikationen angegebene Messungenauigkeit kann zwischen 3 und 6 % liegen – das ist ein wirklich erheblicher Fehler.
Darüber hinaus treten auf Anlagen häufig periodische Kommunikationsunterbrechungen auf. Das führt zu Datenlücken und in der Folge zur Unmöglichkeit einer zuverlässigen Analyse sowie zur Beantwortung der Frage, ob die Anlage unter bestimmten Wetterbedingungen so viel produziert hat, wie sie konnte.
Zwei weitere wichtige Faktoren sind die Fragen der Kompetenz und des Arbeitsaufwands.
Meinst du damit, dass die eigenständige Durchführung solcher Analysen ineffektiv ist?
Meiner Meinung nach ist genau das der Fall.
Um sicherzustellen, dass die Einstrahlungsdaten für die ausgewählte Anlage von guter Qualität sind, müssen sie aus vielen Quellen bezogen werden – meteorologische Daten, Daten der lokalen Wetterstation, historische Daten und in manchen Fällen auch Satellitendaten. Damit ist das Thema jedoch nicht erschöpft, denn im nächsten Schritt müssen diese Daten kreuzweise analysiert und ihre Passgenauigkeit für die jeweilige Anlage, zur jeweiligen Jahres-, Monats- oder sogar Tageszeit überprüft werden.
Was empfiehlst du in einer solchen Situation?
Angesichts des erforderlichen Kompetenzniveaus und des Arbeitsaufwands dieses Prozesses ist es – auch nach den Erfahrungen unserer Kunden – am besten, diese Arbeit spezialisierten Unternehmen zu übertragen, die neben Fachkompetenz auch Software entwickelt haben, die eine so große Anzahl an Berechnungen bewältigen kann.
Mit einem solchen Partner können wir problemlos eine hochwertige Leistungsanalyse unserer Anlage erhalten, ohne uns hohen Vorbereitungskosten, Verzögerungen durch zeitaufwändige Berechnungen oder Ungenauigkeiten durch menschliche Fehler auszusetzen.
Ebenso wichtig wie die Zuverlässigkeit der Analyse ist es, Informationen über festgestellte Leistungseinbußen so schnell wie möglich zu erhalten. Und hier berühren wir eine Herausforderung der Photovoltaikbranche im weiteren Sinne: das Fehlen einer kontinuierlichen Überwachung der Effizienz einer laufenden Anlage.
Aber viele Photovoltaikanlagen verfügen über eine Art SCADA-Software, sodass eine laufende Effizienzüberwachung möglich ist.
Ich freue mich, dass wir dieses Thema angesprochen haben.
Es stimmt, dass viele Anlagen durch eine mehr oder weniger umfangreiche SCADA-Lösung unterstützt werden, doch die meisten dieser Lösungen weisen zwei Schwächen auf, die eine zuverlässige Effizienzanalyse von Photovoltaikanlagen unmöglich machen.
Das erste Problem besteht darin, dass der Effizienzgrad der Anlage im Verhältnis zu den durchschnittlichen historischen Einstrahlungsdaten mehrerer vorheriger Jahre gemessen wird, mit denen diese Systeme die aktuell analysierten Produktionswerte vergleichen.
Das zweite Element, das SCADA-Lösungen als gutes Werkzeug zur Leistungsanalyse unzureichend macht, ist das Fehlen „intelligenter“ Algorithmen, die für die korrekte Interpretation der erfassten Daten entscheidend sind.
Was meinst du mit einer „intelligenten“ Lösung?
Die heutige Technologie ermöglicht es, Software nicht nur beizubringen, Daten zu übertragen, sondern sie auch zu interpretieren. SCADA-Systeme verfügen über keine „eingebaute“ Intelligenz zur Interpretation der erfassten Daten – sie beschränken sich lediglich auf deren Anzeige.
Wenn beispielsweise eine Photovoltaikanlage durch eine vorbeiziehende Wolke verschattet wird, registriert das SCADA-System einen plötzlichen Rückgang der Energieproduktion auf den betroffenen Stringabschnitten und zeigt dem Disponenten früher oder später einen „Alarm“ zu diesem Ereignis an, ohne ihn interpretieren zu können. Bei bewölktem Himmel und wechselhaftem Wetter „überflutet“ ein solches System den Disponenten mit wertlosen Benachrichtigungen, die aufgrund ihrer schieren Menge oft einfach abgeschaltet werden.
Anders sieht es bei intelligenten Lösungen aus, bei denen jede erfasste Dateneinheit hinsichtlich der Charakteristik ihres Auftretens analysiert wird, sodass dem Disponenten nur wertvolle Benachrichtigungen über durch Defekte verursachte Leistungseinbußen angezeigt werden.
Vereinfacht gesagt, können wir diesen Analyseschritt als „Bereinigung der Quelldaten von nutzlosem Informationsrauschen“ bezeichnen. Das ist jedoch ein viel tieferes Thema, das mit Kompetenzen im Bereich künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen zusammenhängt – darüber könnte ich stundenlang sprechen.
Zusammenfassend können wir sicher sein, dass der Photovoltaikmarkt im Jahr 2023 vor neuen Herausforderungen stehen wird.
Vorerst zeichnet sich ab, dass die meisten Schwierigkeiten hauptsächlich mit den Beschränkungen der Energieverkaufspreise und einem deutlichen Anstieg der Betriebskosten zusammenhängen werden.
Eigentümer und Manager von Photovoltaikanlagen können jedoch weiterhin profitabel und erfolgreich bleiben, indem sie ihre Solarproduktion im Blick behalten und ordnungsgemäß analysieren.
Wir sind der Überzeugung, dass es entscheidend ist, die Effizienz von Solaranlagen zu maximieren und die Instandhaltungsbudgets sorgfältig zu kontrollieren. All das lässt sich durch den intelligenten Einsatz innovativer Werkzeuge zur Leistungsanalyse erreichen, über die wir im zweiten Teil unseres Interviews gerne mehr erzählen.