Leistungsverlust: Wenn ein Teil eines Photovoltaikmoduls verschattet wird, sinkt die Stromerzeugung des gesamten Moduls. Dies liegt daran, dass die verschatteten Zellen den Stromfluss behindern.
Hotspots: Verschattete Zellen können sich erwärmen, was zu sogenannten Hotspots führt. Diese können das Modul beschädigen und im schlimmsten Fall sogar zum Defekt führen.
Bypass-Dioden: Moderne Photovoltaikmodule sind oft mit Bypass-Dioden ausgestattet, die verschattete Zellen umgehen und den Stromfluss aufrechterhalten. Dies minimiert den Leistungsverlust, führt aber dennoch zu einer Reduzierung der Spannung.
Schattenmanagement: Einige moderne Systeme verfügen über Schattenmanagement-Technologien, die die Auswirkungen von Schatten weiter reduzieren und die Effizienz verbessern.
Fazit!
Es ist wichtig, bei der Installation von Photovoltaikanlagen auf mögliche Schattengeber wie Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse zu achten, um die Effizienz zu maximieren
Beispielbild:
Typische Situation auf einem Flachdach
Vorgaben der Firma Dehn – Abstände zu Fangstangen
Quelle: Dehn
Erklärung Begriff Hotspot!
Ein „Hotspot“ in Bezug auf Photovoltaikmodule ist ein Bereich, in dem sich eine Solarzelle übermäßig erwärmt. Dies geschieht normalerweise, wenn eine oder mehrere Zellen desModuls verschattet sind, während der Rest des Moduls weiterhin Sonnenlicht erhält und Energie produziert. Hier sind einige wichtige Punkte dazu:
Ursache: Wenn bestimmte Zellen verschattet werden, während andere weiterhin Energie produzieren, entsteht ein Ungleichgewicht im Stromfluss. Die verschatteten Zellen wirken dann als Widerstand und wandeln die Energie, die sie nicht leiten können, in Wärme um.
Schaden: Diese übermäßige Erwärmung kann zu dauerhaften Schäden am Modul führen, einschließlich des Durchbrennens von Zellen oder der Zerstörung der Modulkontakte.
Vermeidung: Moderne Photovoltaikmodule sind oft mit Bypass-Dioden ausgestattet, die den Strom um die verschatteten Zellen herumleiten, um die Bildung von Hotspots zu verhindern.
Fazit!
Hotspots können die Effizienz und Lebensdauer von Photovoltaikmodulen erheblich beeinträchtigen. Daher ist es wichtig, bei der Planung und Installation von Photovoltaikanlagen darauf zu achten, dass die Module möglichst wenig Schatten ausgesetzt sind.
Hier ein hypothetisches Beispiel, um die Auswirkungen von Verschattung auf Photovoltaikmodule zu veranschaulichen:
Szenario ohne Verschattung:
Angenommen, wir haben ein Solarmodul mit einer Leistung von 300 Watt.
An einem sonnigen Tag erzeugt dieses Modul seine volle Leistung von 300 Watt.
Szenario mit Verschattung:
Nun nehmen wir an, dass ein Viertel des Moduls durch einen Baum verschattet wird.
Ohne Bypass-Dioden könnte die Leistung des gesamten Moduls auf etwa 150 Watt oder weniger sinken, da die verschatteten Zellen den Stromfluss stark behindern.
Mit Bypass-Dioden würde die Leistung möglicherweise auf etwa 225 Watt sinken, da die verschatteten Zellen umgangen werden, aber dennoch ein Leistungsabfall entsteht.
Diese Simulation zeigt, wie wichtig es ist, Verschattung zu minimieren.
Um die Auswirkungen von Verschattung mit einem Optimierer zu zeigen, können wir ein ähnliches Beispiel verwenden. Ein Leistungsoptimierer sorgt dafür, dass jedes Modul individuell betrieben wird, wodurch die Effizienz gesteigert und die Auswirkungen von Verschattung minimiert werden.
Anlage C (mit 25% Verschattung auf einem Modul und Optimierer):
Leistung pro Modul ohne Verschattung: 300 Watt
Verschatteter Bereich: 25% eines Moduls
Leistung des verschatteten Moduls mit Optimierer (angenommen 75% Effizienz): 300 Watt×0,75=225 Watt