​The goal of this collaborative project is to develop a quality and performance index for photovoltaic inverters, which is based in particular on system reliability analyses (in the HTW work package) and employs model-based as well as data-driven methods. This will enable better comparability of devices with regard to their quality and performance in their respective areas of application.

The aim of this collaborative project is to develop a quality and performance index for photovoltaic inverters using system reliability analyses based on model-based (generic reduced physical-based models) and data-driven (nonlinear regression) methods. This will enable better comparability of devices in terms of quality and performance across their respective areas of application.

Within the context of the energy transition, the requirements for quality and performance of inverter units in the photovoltaic and wind energy sectors are becoming increasingly important. Electronic inverters are the core component of any regenerative energy generation system and ensure grid-compliant adaptation of current and voltage. In particular, the field of photovoltaic inverters features a large number of manufacturers and power classes. Operators and investors of photovoltaic systems focus on datasheet specifications and device costs when selecting equipment, comparing technically equivalent devices based on individual values. Quality, performance, and service life of the devices are thereby neglected. However, as these systems will contribute more than ever to supply security in the future, device compatibility in terms of quality and performance is of enormous importance. Therefore, this project aims to develop an index that enables investors and operators to compare photovoltaic inverters in terms of quality and performance. For this purpose, criteria derived from system reliability analyses will be developed and incorporated into the index formation. Standardized testing and evaluation procedures will thus be derived based on real mission profiles. In addition, the project will provide action recommendations as results, enabling photovoltaic inverter manufacturers to improve their devices accordingly.

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Das Ziel dieses Kooperationsprojekts ist die Entwicklung eines Qualitäts- und Leistungsindex für Photovoltaik-Wechselrichter, der u.a. auf Systemzuverlässigkeitsanalysen (im Arbeitspaket der HTW) basiert und modellbasierte und datengesteuerte Methoden verwendet. Damit soll eine bessere Vergleichbarkeit von Geräten hinsichtlich ihrer Qualität und Performance in ihren jeweiligen Einsatzgebieten ermöglicht werden.

Im Rahmen der Energiewende steigen die Ansprüche an die Qualität und Leistungsfähigkeit von Umrichtereinheiten in den Bereichen Photovoltaik und Windenergie. Elektronische Umrichter sind bei der Nutzung regenerativer Energien das Kernstück jeder Anlage und übernehmen die netzkonforme Anpassung von Strom und Spannung. Vor allem im Bereich der Photovoltaik-Wechselrichter gibt es eine große Anzahl von Herstellern und Leistungsklassen. Betreiber und Investoren von Photovoltaiksystemen konzentrieren sich bei der Auswahl der Geräte auf Datenblattangaben und Gerätekosten und vergleichen damit technisch gleichwertige Geräte anhand von Einzelwerten. Dabei werden Qualität, Performance und Betriebszeit der Geräte außer Acht gelassen. Da diese Anlagen in Zukunft stärker denn je zur Versorgungssicherheit beitragen werden, ist eine Vergleichbarkeit der Geräte hinsichtlich ihrer Qualität und Performance von enormer Bedeutung. In diesem Vorhaben soll deshalb ein Index entwickelt werden, welcher es den Investoren und Betreibern ermöglicht, Photovoltaik-Wechselrichter in Bezug auf Qualität und Performance adäquat zu vergleichen. Dafür sollen auf Basis von Systemzuverlässigkeitsuntersuchungen Kriterien entwickelt werden, die in die Indexbildung einfließen. Standardisierte Test- und Bewertungsverfahren sollen anhand realer Missionprofile abgeleitet werden. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts Handlungsempfehlungen abgegeben, die es den Photovoltaik-Wechselrichterherstellern ermöglichen, ihre Geräte entsprechend zu verbessern.

• Prof. Dr.-Ing. Horst Schulte (Projektleitung)

BMWi

• FGW e.V. (Berlin)
• Energiequelle GmbH (Zossen)
• Fraunhofer IEE (Kassel)
• Fraunhofer ISE (Freiburg)
• ML!PA Consulting GmbH (Berlin)

7. Energieforschungsprogramm

https://wind-fgw.de/aktivitaeten/forschungsprojekte/projekt-index-wr/