Solar / PV
Solarthermie und PV
Solarthermie und PV
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Lernkarten
Typische Wirkungsgrade für die verschiedenen Zelltechnologien von PV-Modulen:
Monokrist. Si: 14-20 %
Polykrist. Si: 11-17 %
Amorphes Si: 5-8 %
Micromorph. Si: 9-11 %
CIS: 9-14 %
STC (Standard Test Condition):
Einstrahlung: 1000 W/m2 (Senkrecht zum Modul)
Temperatur: 25 °C (Zelltemperatur)
AM: 1.5
Warum sind Strangsicherungen nötig?
Schmelzsicherungen bis 1000 Volt, Schutz gegen Rückstrom
Erträge Abschätzen von einem Solarmodul:
Gute Zellen: je 0.6 - 0.7 Volt
Im MPP-Bereich ca. 0.5 Volt pro Zelle
Bei einem Modul mit 6 x 10 Zellen --> 30 Volt
Problem bei Speichersystem im 2016:
Speicher mit 2000 - 20'000 Ladezyklen (ein Ladezyklus pro Tag bei PV-Modulen). Somit bis ca. 25 Jahren. Im Moment ist es jedoch noch unklar, in welche Richtung die Speicherung gehen wird. Findet sie in Zukunft auf der DC-, AC- oder Netz-Seite statt? Aus diesem Grund sind grosse Investitionen risikobehaftet und können zu verlust führen. Vielleicht in 5-10 Jahre bereits neue Technologien.
Transformatoren - Ziel und Informationen
Ziel: Solarer Gleichstrom --> Sinusspannung (DC zu AC umwandeln)
Brauch einen Überspannungsableiter.
Netzgebundene Anlagen: Netzverbundwechselrichter (braucht ein Netz um zu funktionieren)
Inselanlagen: Netzbildender Wechselrichter
Mit mehrerer MPP-Tracker vs. Transformator Wechselrichter (galvanische Trennung, sind aber teurer und haben einen tieferen Wirkungsgrade) haben nur einen MPP-Tracker --> erden, einbauen wenn Leute am Tag in der Nähe sind.
Netzüberwachung: Über- und Unterspannung etc.
Probleme von PV-Netzintegration:
- unregelmässiger Load
- nicht exakt planbarer Load
- Nachfrage nicht deckungsgleich wie Angebot
- sehr abhängig von meteorologischen und geografischen Gegebenheiten
Wind- und Solarenergie ergänzen sich ziemlich gut.
PV eigent sich gut für Peakshaving - aber wirkt sich deutlich auf die Preise aus (nehmen ab).
Investitionskosten: Die wichtigsten Treiber der Kapitalkosten sind...
- Umgebungsbezogene Kosten (steigen mit der Grösse der Anlage)
- Kosten zur Anbindung ans Stromnetz (wachsen mit zunehmendem Peak Power)
- Projektabhängige Kosten
Jährlicher Ertrag einer PV-Anlage ist abhänig von...
- der Sonneneinstrahlung
- der Ausrichtung der Anlage
- dem Abstand der Module
- dem Wirkungsgrad
- dem Breitengrad
- Systemverlusten
- Systemverfügbarkeit
- Abnahme durch Degradierung wird miteinbezogen
PV: Einfache Ertragsschätzung als Jahressumme:
Ertrag in kWh = Einstrahlung (kWh/m2) * Nennleistung * Performance Ratio
Beispiel:
5 000 kWh = 1 250 kWh/m2 * 5 kWp * 0.8
Kostenverteilung (2015) einer 3 kWp Anlage:
40% Solarmodule
10% Wechselrichter
10% Montagekonstruktion
20% Montage
10% Elektroinstallation
10% Bauleitung
Unterhaltskosten für eine Anlage <30kWh: 5 Rp./kWh
Grossteil für Ersetzung WR. Auch für Fernüberwachung, Reinigung, ...
Was muss das Dach aushalten können (in kg/m^2):
Schrägdach: 15-20 kg/m^2
Flachdach: 25-100 kg/m^2
Im Randbereich bis 300 kg/m^2 möglich (abhebende Windkräfte)
Bei der Befestigung sind drei wichtige Sachen zu beachten:
- Dachbefestigung
- Schienensystem
- Modulbefestigung
Einflussfaktoren auf die Schneelast:
- Klima
- Topographie (M.ü.M)
- Standort und die Forma des Bauwerks
- Windeinwirkung
Kernaktivitäten von Swissgrid:
- Physisches Netz
- Netz ist in 50 Hz zu halten (Frequenzstabilität)
- Spannungsstabilität
Swissgrid ist beim Netz, Betrieb, Markt und den erneuerbaren Energien aktiv.
