Die
Gesamtleistung der in Deutschland installierten Photovoltaikanlagen
erreicht ihr Maximum nicht an besonders heißen Sommertagen, wie es auf
den ersten Blick zu vermuten wäre. Der mit zunehmender Temperatur der
Module abnehmende Wirkungsgrad ist der wichtigste Grund dafür, aber
nicht der einzige.
Der Wirkungsgrad von Solarmodulen
nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Für die am häufigsten verwendeten
Module auf Siliziumbasis sinkt der Wirkungsgrad pro Grad
Temperaturanstieg typischerweise um 0,35 bis 0,45 Prozent. Der genaue
Wert hängt vom Modultyp ab und wird vom Hersteller als
Temperaturkoeffizient im technischen Datenblatt angegeben. Entscheidend
ist die Temperatur der Module selbst, nicht die der Umgebungsluft.
Messungen zeigen, dass an besonders heißen Sommertagen die Abnahme des
Wirkungsgrads dazu führt, dass trotz maximaler Sonneneinstrahlung die
Leistung der Module geringfügig niedriger ist als an einigen sonnigen
Frühlingstagen.
Am besonders heißen 21. Juni diesen Jahres (2017) erbrachten die deutschen Photovoltaikanlagen
eine Leistung von 28 Gigawatt, was mehr als einem Drittel des
Stromverbrauchs entsprach. Noch höhere Leistungen von mehr als 30
Gigawatt wurden jedoch am 30. April 2017 und am 27. Mai 2017 erzielt.
Der niedrigere Wirkungsgrad aufgrund der extrem hohen Temperatur am 21.
Juni ist ein wichtiger Grund für den leichten Leistungsverlust.
Möglicherweise trägt aber auch der Neigungswinkel der Photovoltaik
Module dazu bei. Längst nicht alle Solaranlagen sind durch eine Aufständerung
optimal auf die Sommersonne ausgerichtet. Für eine typische Dachanlage
ist der Neigungswinkel durch die Steilheit des Dachs vorgegeben. Dies
führt oft dazu, dass die Module besser auf den flacheren Stand der Sonne
im Frühjahr und im Herbst ausgerichtet sind. Weil aber nirgends die
Neigungswinkel aller PV-Anlagen erfasst sind, lässt sich dieser Effekt
nicht exakt beziffern.
Ein wenig kompliziert ist die Auswirkung der Luftfeuchtigkeit auf die
Leistung der Solaranlagen. Überraschend war die Erkenntnis, dass nicht
etwa ein wolkenloser blauer Himmel für maximale Leistung sorgt, sondern
eine leichte Bewölkung. Also die Wetterlage, die vielleicht am
einfachsten als „bayerischer Postkartenhimmel“ beschrieben wird. Die
weißen Wolken streuen dabei Licht in Richtung Erde und es stellt sich
heraus, dass dieser Effekt schwerer wiegt als die leichte Absorption
durch die Wolken. Wenn Wasserdampf zu Wolken kondensiert, kann er also
sogar die Leistung der Photovoltaik verbessern. Wenn die Luft besonders
heiß ist, kann sie aber mehr Wasserdampf aufnehmen, ohne dass dieser
kondensiert. In diesem Fall wirkt der Wasserdampf ähnlich wie Nebel. Der
Anteil der direkten Sonneneinstrahlung sinkt, dafür steigt der Anteil
des diffusen Streulichts. Solarmodule
können dieses Streulicht deutlich schlechter verwerten als direkte
Einstrahlung. In Kombination mit einer hohen Luftfeuchtigkeit kann also
auch eine hohe Lufttemperatur zu Leistungseinbußen führen.
Die Leistungseinbußen durch die beschriebenen Hitzeeffekte liegen
insgesamt in der Größenordnung von etwa fünf Prozent. Andere durch das
Wetter bedingte Leistungsschwankungen sind deutlich größer, weswegen die
Hitzeeffekte für die Stromnetzbetreiber kein Problem darstellen.
Quelle: solaranlage.eu
^^^ Nach oben
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen