Solarmodule absorbieren Lichtteilchen aus den Sonnenstrahlen, sogenannte Photonen, und wandeln sie in nutzbare elektrische Energie um. Direktes Sonnenlicht ist am effizientesten, aber einige Teilchen erreichen die Module auch bei indirektem Sonnenlicht. Solarmodule benötigen nicht unbedingt direktes Sonnenlicht, um zu funktionieren, da indirektes, diffuses und reflektiertes Sonnenlicht ebenfalls in Energie umgewandelt werden kann.
Ein 50-W-Solarmodul kann unter verschiedenen Wetterbedingungen betrieben werden, einschließlich Nebel, Wolken, Regen und Schnee!
Wie Sie sich vorstellen können, ist die erzeugte Leistung bei eingeschränktem Sonnenlicht sehr gering – vielleicht 10 % der Leistung, die bei direktem Sonnenlicht erzeugt wird.
Wie viel Sonnenlicht benötigt ein Solarmodul?
Die Menge an Sonnenlicht, die ein Solarmodul benötigt, um optimal zu funktionieren, wird von verschiedenen Faktoren bestimmt:
Welcher Dachwinkel ist am besten für Solarmodule?
Die Tabelle unten zeigt den Unterschied in den Bestrahlungswerten (Spitzen-Sonnenstunden) in Las Vegas im Vergleich flache Module im Vergleich zu einer Neigung von 54 Grad:
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Einstrahlung pro Monat für Las Vegas, NV (kWh/m2/Tag – auch bekannt als Spitzen-Sonnenstunden) |
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Jan |
Feb |
Mär |
Apr |
Mai |
Jun |
Jul |
Aug |
Sep |
Okt |
Nov |
Dez |
|
|
Flach |
2.83 |
3.64 |
5.18 |
6.50 |
6.73 |
7.36 |
7.62 |
6.22 |
5.41 |
4.29 |
3.14 |
2.17 |
|
54 ° |
4.63 |
5.11 |
6.32 |
6.70 |
6.74 |
6.33 |
6.27 |
6.06 |
6.15 |
5.85 |
4.99 |
4.48 |
Im Winter können die geneigten Module fast doppelt so viel Strom erzeugen, wenn sie geneigt sind, als wenn sie flach montiert sind.
Als Faustregel gilt: Der beste Neigungswinkel für jeden Standort liegt in den Sommermonaten bei der geografischen Breite des Standorts minus 15 Grad und im Winter bei plus 15 Grad.
Wie beeinflusst die solare Bestrahlungsstärke Solarmodule?
Die Bestrahlungsstärke, also die Menge an Sonnenenergie, ist bei weitem der wichtigste Faktor, der die Solarstromerzeugung beeinflusst. Sie variiert je nach Standort weltweit und die Unterschiede können erheblich sein – siehe Tabelle unten:
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Stadt |
Chicago, Il |
London, UK |
Glasgow, UK |
Houston, Tx |
San Fran., Ca |
|
Bestrahlungsstärke (Spitzen-Sonnenstunden) |
4.043 |
2.374 |
1.860 |
4.253 |
5.699 |
Eine Solaranlage in San Francisco erzeugt dreimal mehr Leistung als ein ähnliches System in Glasgow, Großbritannien. Chicago hat die durchschnittliche US-Bestrahlung von 4 Spitzen-Sonnenstunden.
Ist die Ausrichtung von Solarmodulen wichtig?
Die Ausrichtung bedeutet, in welche Richtung die Module zeigen. Die beste Ausrichtung auf der Nordhalbkugel ist genau nach Süden, die schlechteste genau nach Norden. (Auf der Südhalbkugel ist es genau umgekehrt!)
Aufgrund der Neigung der meisten Dächer und des Einflusses von diffusem Sonnenlicht ist die Leistungsminderung durch die Ausrichtung jedoch nicht so groß, wie man vielleicht denkt.
Nach Norden ausgerichtete Solarmodule erleiden eine Leistungsminderung von 16 % bis 20 %, während nach Osten oder Westen ausgerichtete Module im Allgemeinen einen Rückgang von etwa 15 % verzeichnen.
Was beeinflusst die Leistung eines Solarpanels?
Es gibt viele Faktoren, die die Leistung eines Solarpanelsystems beeinflussen.
Paneele werden von den Herstellern nach den STC (Standard-Testbedingungen) bewertet. Unter anderem wird die Leistung des Paneels bei einer Bestrahlungsstärke von 1000 kWh/m2 und einer Temperatur von 25 Grad Celsius angegeben.
Grundsätzlich sind dies ideale Laborbedingungen, die in der Realität eher selten vorkommen.
Tatsächlich hat ein kommerzielles oder privates Solarsystem einige Verluste, von denen einige im Systemdesign angelegt sind, während andere vom Nutzer reduziert werden können.
Die Infografik unten zeigt die Details von 10 großen Verlusten bei Solar-PV-Systemen.
