Solares Mess- und Monitoringprogramm

Projektkurzbeschreibung

Bezeichnung: Solar mapping and monitoring (SolMap)
Auftraggeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMUB)
Land: Indien
Politischer Träger: Ministerium für neue und erneuerbare Energien (Ministry of New and Renewable Energy – MNRE), die indische Regierung
Gesamtlaufzeit: 2010 bis 2015

Ausgangssituation

2010 startete Indien mit der National Solar Mission eine der weltweit ehrgeizigsten Initiativen zur Förderung der Solarenergie. Die Mission liefert einen strategischen Rahmen, der neben aufsichtsrechtlichen Maßnahmen auch finanzielle und steuerliche Anreize für die Installation von Solaranlagen umfasst, die netzfähigen Strom erzeugen, dabei aber auch den Strom- und Wärmebedarf im netzlosen Betrieb decken. Das Ziel der Mission besteht darin, bis 2022 netzgebundene Solarstromkapazitäten von 20.000 Megawatt aufzubauen. Gleichzeitig sollen Solarenergieanlagen ohne Netzanbindung mit einer äquivalenten Leistung von 2.000 Megawatt errichtet und die Sonnenkollektorfläche auf Millionen Quadratmeter erweitert werden. Diese Ziele können nur erreicht werden, wenn zuverlässige und korrekte Daten über die vorhandene Sonneneinstrahlung vorliegen. Außerdem müssen Projektentwickler, Betreiber und Investoren die Möglichkeit haben, die Leistung der im Rahmen der Initiative in Auftrag gegebenen Solarkraftwerke unter realen Bedingungen zu bewerten.

Ziel

Ein System zur Erfassung von Wetterinformationen und umfassenden Daten über die Sonneneinstrahlung wurde aufgebaut. Die Daten werden genutzt, um für Indien Karten mit Angaben zur Sonneneinstrahlung in den verschiedenen Regionen zu erstellen. Es wurde ein Benchmarking-System zur Leistungsüberwachung von Solarkraftwerken entwickelt und getestet.

Vorgehensweise

Im Rahmen der landesweiten Initiative zur Erfassung der Sonneneinstrahlung (Solar Radiation Resource Assessment, SRRA) unterstützt das Projekt das Ministerium für neue und erneuerbare Energien beim Aufbau eines landesweiten Netzes aus Messstellen zur Erfassung der Sonneneinstrahlung. Die Messstationen ermitteln neben der Sonneneinstrahlung auch weitere relevante meteorologische Parameter. Die Messdaten werden mit aus Satellitenbeobachtungen abgeleiteten Daten kombiniert, um Karten zu erstellen, die einen besseren Überblick über das gesamte Potenzial des Landes für die Nutzung von Sonnenenergie bieten. Zu diesem Zweck nutzt das Projekt den Austausch und die Zusammenarbeit zwischen relevanten Institutionen und Fachleuten und sorgt so für einen Wissens- und Erfahrungstransfer aus Deutschland im Bereich Solarenergie.

Die GIZ unterstützt das Centre for Wind Energy Technology (C-WET) bei der Entwicklung einer Datenbank mit genauen Informationen über die Sonneneinstrahlung und andere Wetterparameter. Eine derartige Datenbank bietet einen erhöhten Nutzen und ist für die Erarbeitung eines landesweiten Atlasses mit Angaben zur Sonneneinstrahlung unerlässlich.

Das Projekt wird ferner einen Mechanismus zur systematischen vergleichenden Evaluierung (Benchmarking) der technischen Leistungsfähigkeit von großen netzgekoppelten Photovoltaik-Anlagen einführen. Das geplante Benchmarking-System soll einen guten Überblick über die Leistungsfähigkeit der Solarkraftwerke bieten, die sich in verschiedenen Klimazonen befinden und beispielsweise unterschiedliche Technologien und Nachführkonzepte einsetzen. Dadurch wird umfangreiches Wissen aufgebaut, anhand dessen sich bereits in der Planungsphase die unter realistischen Betriebsbedingungen erreichbare Stromernte abschätzen lässt.

Wirkung

  • Mit Unterstützung der GIZ haben das MNRE und C-WET 51 solare Messstellen aufgebaut. Es handelt sich um das weltweit größte Netz aus Pyroheliometern, mit denen hochpräzise Daten zur Stärke der Sonnenstrahlung erfasst werden.
  • Außerdem wurden moderne Verfahren für die Qualitätskontrolle, die Verarbeitung und die Verbreitung der Daten eingeführt. So liegen inzwischen für alle Messstationen qualitätsgesicherte Zeitreihen vor, und es werden monatliche Berichte veröffentlicht.
  • Außerdem hat das MNRE eine Vorschrift über die gemeinsame Nutzung und den Zugriff auf Solardaten (2013) erlassen. Damit können dem öffentlichen Sektor verschiedene Datenprodukte zur Verfügung gestellt werden, die zunehmend auch von der Solarstrombranche genutzt werden.
  • Durch die Kombination von SRRA-Daten mit satellitenbasierten Modellen wurden vier typische meteorologische Jahre (TMY) ermittelt.
  • Ferner wurde ein Verfahren zur Durchführung von Leistungsvergleichen zwischen Photovoltaik-Anlagen entwickelt.
  • Mithilfe der Leistungsdaten von mehreren Photovoltaik-Anlagen wurde ein Benchmarking begonnen.
  • Das MNRE hat die zweite Phase der SRRA-Initiative gestartet und 60 weitere Solarmessstationen in Auftrag gegeben. Außerdem wurden vier moderne Stationen zur Messung von Aerosolen aufgebaut. Wie bereits in der ersten Phase, spielt das GIZ-Projekt auch in der zweiten Phase der SRRA-Initiative eine entscheidende Rolle, nämlich in Bezug auf die Datenverarbeitung.