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Autonomous measurement system for photovoltaic and radiometer soiling losses

Campos Guzman, Laura und Wilbert, Stefan und Carballo, José und Meyer zu Köcker, Juliane und Wolfertstetter, Fabian und La Casa, José und Borg, Erik und Schmidt, Karsten und Zarzalejo, L. F. und Fernandez-Garcia, Aranzazu und Norde Santos, Fernanda und García, Ginés (2022) Autonomous measurement system for photovoltaic and radiometer soiling losses. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 30 (12), Seiten 1-14. Wiley. doi: 10.1002/pip.3650. ISSN 1062-7995.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
7MB

Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pip.3650

Kurzfassung

Soiling can greatly reduce both the efficiency of photovoltaic (PV) installations and the signals of radiometers. The knowledge of the current soiling losses of a PV installation can be used to optimize the cleaning schedule and to avoid false alarms related to other issues that might cause underperformance. Underperformance can be detected by comparing measured to modeled PV production derived using pyranometer or reference cell measurements. Soiled pyranometers or reference cells lead to too low modeled PV production so that PV soiling or other errors might not be detected. So far, soiling sensors either require frequent cleaning or they use indirect measurements to derive the soiling loss (e.g., analysis of backscattering signal or imaging of dust on a glass surface). Currently, the soiling loss of pyranometers or outdoor reference cells uses the comparison to another frequently cleaned device of the same model. To avoid time-consuming maintenance of the sensors and to avoid additional sensors as much as possible, we developed a new method for measuring PV and radiometer soiling losses. The method makes use of a characterized lamp that is protected from soiling by a collimator and that illuminates the pyranometer or reference cell each night for some time. Comparing the signals of one night to the signal obtained at a night shortly after the last cleaning of the sensor, its soiling loss can be derived. To validate the measurements of soiling losses for the pyranometer and the reference cell, the soiling losses of the devices are also derived by comparing their signals to those of a clean sensor of the same type. These reference instruments are calibrated relative to the test devices so that deviations indicate the soiling loss of the test sensors. The first outdoor tests with 4 months of data show a good agreement with the reference measurements of the soiling losses. The accuracy of the method is estimated to be similar to that of the reference method, which involves the daily cleaning of the reference devices.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/190110/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Autonomous measurement system for photovoltaic and radiometer soiling losses
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Campos Guzman, LauraLaura.Campos (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9686-1443NICHT SPEZIFIZIERT
Wilbert, StefanStefan.Wilbert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3573-3004NICHT SPEZIFIZIERT
Carballo, Joséjoseantonio.carballo (at) psa.eshttps://orcid.org/0000-0003-0529-5672NICHT SPEZIFIZIERT
Meyer zu Köcker, JulianeJuliane.MeyerzuKoecker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wolfertstetter, Fabianfabian.wolfertstetter (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4323-8433NICHT SPEZIFIZIERT
La Casa, Josépepelacasa98 (at) gmail.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Borg, ErikErik.Borg (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8288-8426NICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, KarstenKarsten.Schmidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3335-6076NICHT SPEZIFIZIERT
Zarzalejo, L. F.lf.zarzalejo (at) ciemat.eshttps://orcid.org/0000-0003-4522-6815NICHT SPEZIFIZIERT
Fernandez-Garcia, Aranzazuarantxa.fernandez (at) psa.eshttps://orcid.org/0000-0001-6044-4306NICHT SPEZIFIZIERT
Norde Santos, FernandaFernanda.NordeSantos (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
García, Ginésggarcia (at) psa.esNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:12 November 2022
Erschienen in:Progress in Photovoltaics: Research and Applications
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:30
DOI:10.1002/pip.3650
Seitenbereich:Seiten 1-14
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Green, Martin A.University of New South Wales AustraliaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ryne P., RaffaelleRochester Institute of Technology New York, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bruton, Tim M.TMB Consulting Woking, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Guillemoles, Jean-FrancoisInstitute of Research and Development on Photovoltaic Energy (IRDEP) Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Wiley
ISSN:1062-7995
Status:veröffentlicht
Stichwörter:irradiance measurement, pyranometer, reference cell, soiling
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Thermische Hochtemperaturtechnologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Condition Monitoring, R - Spektroskopische Verfahren der Atmosphäre
Standort: Köln-Porz , Neustrelitz , andere
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Qualifizierung
Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Nationales Bodensegment
Hinterlegt von: Campos Guzman, Laura
Hinterlegt am:29 Nov 2022 11:57
Letzte Änderung:06 Dez 2022 11:08

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