Agri PV: Vertikale Montage von bifacialen Paneelen

Mit dem Aufkommen bifazialer Paneele wird zunehmend die Frage gestellt, ob die Paneele auch vertikal montiert werden können. Auf dieser Seite erläutern wir die Vorteile von vertikal montierten Solarmodulen.

Vorteile vertikaler Sonnenkollektoren (agri pv)

Vertikale Solarmodule haben mehrere Vorteile gegenüber herkömmlich installierten Solarmodulen. Im Vergleich zu konventionell montierten Paneelen benötigen vertikal montierte bifaciale Module einen deutlich größeren Reihenabstand, um gegenseitige Abschattungen zu vermeiden. Dies führt zum einen zu einer geringeren Flächennutzung (Leistungsdichte pro Hektar). Andererseits sorgt der größere Reihenabstand dafür, dass die Fläche für die Landwirtschaft nutzbar bleibt. Landwirtschaftliche Maschinen können einfach zwischen den Paneelen hindurchfahren und auch für das Vieh ist genügend Platz vorhanden. Anders als bei kompakten, nach Süden ausgerichteten oder symmetrischen Anlagen wird der Boden nicht von Sonnenlicht und Regenwasser abgeschnitten. Daher können die Pflanzen einfach weiterwachsen oder blühen, wenn der Reihenabstand ausreichend ist. Dies ist natürlich gut für die Artenvielfalt und das Bodenleben.

Kooperationsmodell: Agri PV

Da die landwirtschaftliche Produktion weiterhin möglich ist, kann die Landmiete für Solarparkentwickler im Vergleich zu herkömmlichen Solarparks niedriger sein. Die Möglichkeit der doppelten Landnutzung erhöht auch die Unterstützung für die Entwicklung von Solarparks. Vertikale Solarpaneele begegnen den Einwänden von Regierungen und landwirtschaftlichen Interessengruppen, dass immer mehr landwirtschaftliche Flächen für Solarparks abgezogen werden. Vertikale Solaranlagen bieten somit eine Grundlage für die Zusammenarbeit zwischen landwirtschaftlichen Landbesitzern, Projektentwicklern, Interessengruppen und Regierungen.

Bifaziale Platten 

Bifaciale Solarmodule sind Module, die sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite Sonnenlicht in Strom umwandeln. Die Rückseite bifazialer Paneele wandelt (wie die Vorderseite) direkte Strahlung um, aber hauptsächlich diffuses Licht, das vom Boden reflektiert wird. Bifacial-Paneele haben einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Solarmodule. Um wie viel höher dieser Wirkungsgrad ist, hängt von der Anordnung (Neigungswinkel und Reihenabstand) der Paneele, dem Boden (Gras, Sand, Schnee) und der Zelltechnologie ab.

Faktor Bifazialität

Der Bifacialitätsfaktor ist das Verhältnis zwischen der auf der Rückseite eines bifacialen Solarmoduls erzeugten Leistung und der auf der Vorderseite erzeugten Leistung. Er ist ein Maß für die Fähigkeit des Moduls, Strom von beiden Seiten zu erzeugen. Der Bifazialitätsfaktor nimmt mit neuen Zelltechnologien zu.
Verschiedene Zelltypen und -technologien haben unterschiedliche Bifazialitätsfaktoren, die das Verhältnis von Front-End-Wirkungsgrad zu Back-End-Wirkungsgrad bestimmen. N-Zelltechnologien wie HJT und TOPCon haben im Vergleich zu PERC eine höhere Bifazialität.
Die Zelltechnologie mit dem höchsten Bifazialitätsfaktor ist die Heterojunction mit intrinsischer Dünnschicht (HIT). Derzeit wiegt der Mehrpreis dieser Paneele den Ertragsvorteil noch nicht auf.

Der Bifazialitätsfaktor bei bifazialen Modulen schwankt derzeit zwischen 70% und 95%. Ein Bifazialitätsfaktor von 95% bedeutet, dass die Rückseite unter den gleichen Bedingungen 95% der von der Vorderseite erzeugten Energie produziert.

Albedo-Wert

Der so genannte Albedo-Wert ist ein Maß dafür, wie gut ein Substrat die Sonnenstrahlung reflektiert. Der Albedowert beträgt beispielsweise etwa 10 %, wenn die Sonne tiefes Wasser bestrahlt, 10 % - 30 % für Wiesenflächen und bis zu 75 % - 95 % für frisch gefallenen Schnee. Der Albedo-Wert der umgebenden Fläche ist ein wichtiger Faktor für den Ertragsgewinn.

Steigungswinkel und Fahrstrecke

Natürlich wird der Albedo-Wert auch durch die Paneele und andere Objekte in der Nähe der Paneele, die Schatten verursachen, beeinflusst. In den Niederlanden werden die Paneele häufig in einer so genannten symmetrischen Anordnung installiert, die den größten Teil des Bodens bedeckt. Bei dieser Anordnung ist der Ertragsvorteil von bifacialen Paneelen gleich Null. Selbst wenn der Reihenabstand zwischen den nach Süden ausgerichteten Paneelen sehr gering ist, ist der Ertragsvorteil begrenzt.

Ertragsvorteil bifacialer Platten in den Niederlanden

Letztendlich kommt es natürlich auf den Ertragsvorteil an. Befindet sich eine Anlage unter idealen Bedingungen (hohe Albedo, z. B. Schnee oder eine freie Dachfläche, perfekte Ausrichtung, keine Verschattung), kann der Ertragsgewinn zwischen 30% und 50% pro Jahr liegen. In den Niederlanden liegt der Ertragsgewinn eher zwischen 5% und 15% pro Jahr, je nach Systemdesign und der Fläche unter den Paneelen.

Bessere Garantien

Bifaciale Solarmodule haben in der Regel eine Rückwand aus Glas statt aus Kunststoff. Viele Hersteller gewähren hier längere Produktgarantien und eine bessere Leistungsgarantie.

Günstiges Profil der Energieerzeugung

Vertikal montierte bifaziale Solarmodule sind wegen ihres günstigen Energieerzeugungsprofils interessant. Anstelle eines Nachmittagsmaximums erzeugen vertikal montierte Paneele - die in Reihen von Norden nach Süden montiert sind - zwei Spitzenwerte: einen am Morgen und einen am Nachmittag.

Neben der höheren Energieausbeute besteht der eigentliche Vorteil der vertikal installierten Paneele darin, dass in Zeiten höherer Strompreise auf dem Spotmarkt mehr Strom erzeugt wird. In den Niederlanden werden immer mehr Anlagen ohne die SDE-Förderung geplant und gebaut. Die Effizienz dieser Anlagen wird dann durch den Strompreis an der Strombörse bestimmt. Die Fähigkeit, den so genannten "Kannibalisierungseffekt" (Absinken des Spitzenpreises am Nachmittag bis hin zu negativen Preisen) von PV-Anlagen zu vermeiden, wird dann zu einem entscheidenden Faktor. Projekte, die ohne SDE-Förderung realisiert werden und somit auf niedrige Strompreise in der Mitte der Sonnentage angewiesen sind, profitieren daher von einer vertikalen Panelanordnung. 

Fazit bifaziale vertikale PV-Anlagen

Bifaciale Solarmodule erzeugen mehr Energie auf der gleichen Fläche, da die aktive Rückseite der Module zum Ertrag beiträgt. Da die Installations- und BoS-Kosten auf demselben Niveau liegen, führt dies zu einer höheren Effizienz. Der Preis bifazialer Solarmodule ist fast derselbe wie der monofazialer Module.

Bifaciale Solarmodule eignen sich für den Einsatz in Lärmschutzwänden, Parkdächern, schwimmenden PV-Systemen und vertikal montierten PV-Systemen (agri pv).
Da vertikal montierte Anlagen gleichzeitig eine landwirtschaftliche Nutzung der Flächen ermöglichen, erhöhen Sie die Chancen, die erforderlichen Genehmigungen zu erhalten.

Gleichzeitig verspricht das Produktionsprofil dieses Kraftwerkstyps höhere Renditen an der Strombörse, was besonders für Kraftwerke attraktiv ist, die außerhalb des SDE-Systems betrieben werden. Wir empfehlen daher, vertikal montierte bifaciale Solarmodule in Ihrem Projekt zu berücksichtigen.

Siehe hier. Wenn Sie mehr wissen wollen oder eine Beratung zu agri pv wünschen.