Signifikante Ertragssteigerung durch Verschattungsfreiheit

ralosHistory 1.4.2009

Durch die ständigen Vergleiche der Messergebnisse und in der Diskussion mit den Studenten der Hochschule Darmstadt sind für die Ertragssteigerung von Photovoltaikerträge vollkommen neue Innovative Ideen umgesetzt worden. Der derzeitige Ansatz den Ertrag durch Optimierung der Solarzellen zu steigern wurde dabei in der SolarAkademie verlassen. Es sollten völlig neue Wege beschritten werden.

Beim Vergleich der Ertragsdaten wurde festgestellt, dass durch die Verschattung von durchziehenden Wolken der Ertrag erheblich reduziert wird. Wenn die solare Einstrahlung unterbrochen wird sackt der Stromertrag sofort ab. Eine Solaranlage die nur wenige Meter nebendran installiert ist kann ohne weiteres voll durchproduzieren wenn sich diese Wolke nicht zwischen Sonne und Solarmodul schiebt. Diese kurzfristigen Verschattungen können an wolkigen Tagen bis zu 10% des Tagesertrags erreichen.

Aus dieser Erkenntnis wurde das Ziel definiert die Solarmodule, durch Manipulation der Wolken, schattenfrei zu halten. Erste Versuche die Wolke aufzulösen scheiterten leider. Denn die Lösung muss mit geringem Energieeinsatz realisiert werden können. Deshalb wurde dieser Lösungsansatz baldigst verworfen.
Wenn man die ganze Wolke nicht auflösen kann warum sollte man nicht versuchen durch den Aufbau eines elektromagnetischen Feldes die Wolken umzulenken.
Bereits die ersten Versuche mit einem Ionenstrahler brachten den Durchbruch.
Ionenstrahler

Auf dem Bild ist der Einstrahlungssensor links oben an den Modulen recht gut zu erkennen. Rechts daneben die Sendestation für die Ionenstrahlung. Als Erprobungsanlage wurde unsere Referenzanlage “Wiese” mit den Ionenstrahlern ausgestattet. Die nur wenige Meter nebenan montierte Anlage auf dem “Container” wurde konventionell weiterbetrieben.

Ionenstrahler nah

Bei der Nahaufnahme kann das Prinzip klar erkannt werden. Wenn der Einstrahlungssensor verschattet wird löst er einen Impuls aus und schaltet alle Ionenstrahler ein. Diese sind direkt auf die Sonne ausgerichtet. Die Photovoltaikanlage wird an jeder Ecke mit dieser Technik ausgestattet. Mindestens vier Ionenstrahler bilden von den Begrenzungen der Solaranlage bis zur Sonne ein kleines elektromagnetisches Feld. An diesem Feld stoßen sich die Wolken ab und die Photovoltaikanlage bleibt Verschattungsfrei.

Bereits nach drei Tagen Erprobung konnte das Team der Solarakademie eine Ertragssteigerung von 3% nachweisen. Der nächste Schritt wird sein die Reaktionszeit des Einstrahlungssensors bis zur Wirkung des elektromagnetischen Feldes zu verkürzen. Dann sind wir gute Hoffnung, dass wir bis zu 8% Ertragssteigerung noch in diesem Jahr erzielen können.

Uns ist klar, dass bei diesem Ansatz Optimierung der Einstrahlung noch viel Potential vorhanden ist und würden uns über zahlreiche Tipps und Anregungen freuen.

Ein Gedanke zu „Signifikante Ertragssteigerung durch Verschattungsfreiheit

  1. Rainer

    Kein Aprilscherz !

    BINE 01.04.2014 : Dünnschicht-Module günstiger produzieren

    In Schlagzeilen :

    Dünnschicht-Photovoltaik zu einer ernsthaften Konkurrenz für multikristalline Silizium-Module

    CIGS-Dünnschicht-Solarmodulen wird die Halbleiterverbindung bestehend aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) auf ein Glassubstrat aufgedampft.

    Mit diesem optimierten Abscheideprozess für die CIGS-Schicht lassen sich bis zu 50 Prozent der Produktionsanlagen einsparen

    Dünnschicht-Photovoltaik erreicht Wirkungsgrad von Silizium-Modulen

    Herstellungskosten auf rund 0,40 Euro je Watt Peak gesenkt

    Auf Grundlage der Kostenstruktur der CIGSfab geht Projektkoordinator Dimmler in aktuellen Berechnungen von diesen Herstellungskosten aus: „Bei einer jährlichen Produktionskapazität von etwa 150 Megawatt könnten Module mit 41 Eurocent pro Watt Peak hergestellt werden. Eine kleinere Fabrik läge etwas höher. In naher Zukunft und bei Fabriken mit einer Jahresproduktionskapazität im Gigawattbereich läge der Wert weit unter 40 Cent.“ Mit diesen CIGS-Solarmodulen erzeugter Solarstrom liegt laut Manz damit auf ähnlichem Preisniveau wie Strom aus fossilen Kraftwerken. Er sei deutlich günstiger als Strom aus Offshore-Windkraftwerken.

    Wie auch bei anderen Innovationen die „Experten“ für unmöglich gehalten haben, lässt sich diese Methode der Energiegewinnung nichtmehr aufhalten. Im Gegensatz zum fossil angetrieben Automobil (das ja von auch D aus – eigentlich lt. Experten völlig unmöglich) das ja längst (leider) die ganze Welt beherrscht, ist diese Entwicklung richtig angewandt ein Segen für die Welt. Alles was fossil (lateinisch fossilis „(aus)gegraben“) angetrieben wird, kann nur solange funktionieren, bis da entweder nix mehr da ist „zum Ausgraben“ oder man wegen der negativen Energiebilanz nicht mehr drankommt an das „Fossile“.

    Noch ist dieser letzte Punkt nicht erreicht. Doch gerade weil es um Energie geht, ist ein Zielkonflikt absehbar. Zu einen nicht allzu fernen Zeitpunkt wird „man“ sich entscheiden müssen. Jetzt Generatoren für EE bauen, um damit nach und nach aus deren „Ernte“ weitere zu bauen oder abwarten bis für den permanenten Energiehunger dieser aus allen Fugen geratenen Welt und gleichzeitig der Bau von EE-Kraftwerken eben dieser Zielkonflikt entsteht. Wer glaubt, das dies nicht auch – und noch wesentlich früher – mit Fossilen-Kraftwerken passiert, hat absolut nix verstanden.

    Kaum voraussagbar, aber eher unwahrscheinlich, den bisherige Raubau mit den anfänglich reichlich vorhandenen fossilen Energieträgern, in einem „solaren Zeitalter“ „genau so“ weiterzuführen. Entgegen der „Annahme“, der Mensch sei an den Klimaveränderungen „völlig unbeteiligt“ – alles sei „Natur“, sprechen immer mehr Indikatoren eine deutlich andere Sprache. Leider scheint auch Politik und Wirtschaft weltweit daran völlig uninteressiert. Wer „BINE“ (eine Publikation gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Herausgeber Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH) abonniert hat, kann die permanente Innovation „geradezu greifen“ – doch die Förderer scheinen davon völlig unbeeindruckt und zerstören eine heilsame Entwicklung erkennbar mit voller Absicht….

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