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Wie viel Strom erzeugt ein Solarmodul?

Die Faktoren, die die Leistung von Solarmodulen beeinflussen sind: Leistung, Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, Wetterbedingungen


Die Leistung eines Solarmoduls ist von grundlegender Bedeutung, da sie angibt, wie viel Energie das Modul zu erzeugen vermag. Sie ist ein wichtiger Parameter für die Berechnung der Gesamtzahl der Module, die erforderlich sind, um eine bestimmte Leistung zu erzielen.

Das Solarmodul ist das Herzstück einer Photovoltaikanlage jeder Größe und sind verantwortlich für die Produktion von elektrischer Energie durch die Umwandlung der eingefangenen Sonnenenergie. Die Neigung, die Ausrichtung und die Wetterbedingungen sind alle Faktoren, die die Gesamtleistung des Systems beeinflussen können und sich signifikant auf die Energieproduktion auswirken.

Um eine genaue Bewertung dieser Faktoren durchzuführen, kann Ihnen eine Photovoltaiksoftware nützlich sein, mit der Sie die photovoltaische Solarenergieproduktion anhand genauer Sonneneinstrahlungsdaten  schätzen und mögliche Energieverluste bewerten können, um die Gesamtleistung der Anlage zu optimieren.

Leistung eines Solarmoduls

Der Index, der die maximale mögliche Produktion eines Solarmoduls misst, ist seine Leistung. Die Leistung wird in Watt Peak (Wp) oder in Kilowatt Peak (kWp) gemessen.
Die Watt Peak werden verwendet, um eine Solarleistung geringer Größe anzugeben, die sich auf ein einzelnes Panel bezieht. Kilowatt Peak (kWp) werden verwendet, um eine größere Solarleistung zu quantifizieren, die im Allgemeinen auf die Größe einer gesamten Photovoltaikanlage bezogen ist.

Leistung und Effizienz eines Solarmoduls

Die Leistung eines Solarmoduls ist ein relevanter Parameter für die Berechnung der Leistung. Sie wird unter STC-Bedingungen (Standard Test Condition) gemessen, dh bei einer Strahlungsintensität von 1000 W/m², einer Temperatur von 25 °C und einer spektralen Verteilung = 1,5.
Die Effizienz eines Solarmoduls ist die Menge an Sonnenenergie, die es in elektrische Energie pro Flächeneinheit umwandeln kann, und ist immer die maximale Effizienz unter STC-Bedingungen.

Die Effizienz eines Solarmoduls wird berechnet, indem die Spitzenleistung und die Abmessungen bekannt sind:

Berechnung der Effizienz von Photovoltaikmodulen

Berechnung der Effizienz von Solarmodulen

wo:

  • W die Spitzenleistung ist;
  • die Fläche des Panels ist ;
  • 1000 die Strahlungsintensität von 1000 W/m² ist;
  • 100 der prozentuale Faktor ist.

Hier ein praktisches Beispiel: Für ein Panel mit 250 Wp und Abmessungen von 1,65 m x 1 m (Fläche von 1,65 m²) erhalten wir:

Effizienz = (250 / 1,65 / 1000) * 100 = 15,15%

Die Abmessungen und die Spitzenleistung sind in den technischen Datenblättern der Panels oder auf den Etiketten der Panels ersichtlich.

Was ist die Leistung eines Solarmoduls?

Ein Standard-Solarmodul produziert etwa 330 Wp Energie. Natürlich kann die Effizienz je nach Art des Panels und Herstellers variieren. Hochleistungs-Photovoltaikpaneele können unter optimalen Bedingungen sogar eine Spitzenleistung von 450 Wp erreichen.
Die tatsächliche Menge an Energie, die jedoch von einer Solaranlage im Laufe eines Jahres produziert wird, wird nicht nur von den Eigenschaften des Panels selbst beeinflusst, sondern auch von verschiedenen anderen Faktoren, wie wir im Folgenden sehen werden.

Faktoren, die die Menge an Energie beeinflussen, die von einem Solarmodul produziert wird

Die Faktoren, die die Menge an Energie beeinflussen, die ein Panel produzieren kann, sind:

  • Sonneneinstrahlung;
  • Jahreszeiten;
  • Wetterbedingungen;
  • Ausrichtung und Neigung;
  • Qualität der Komponenten.

Sonneneinstrahlung

Der wichtigste Faktor, um festzustellen, ob ein Standort für die Installation einer Photovoltaikanlage geeignet ist, ist die Schätzung der Sonnenenergie, die diesen Ort erreicht. Im Laufe des Jahres variiert die Sonne ihre Bahnen über der Erdoberfläche, und die Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, ist nicht konstant.

Um den Wert der durchschnittlichen Sonnenstrahlung an einem bestimmten Ort zu verstehen, werden die Sonnenpfade in einem Solarplan dargestellt, der es ermöglicht, die Sonnenbahnen in ein Solardiagramm eingezeichnet. Mit der Photovoltaik-Planungssoftware können Sie den Sonnenschutz direkt auf dem Solardiagramm untersuchen und die Menge der Sonnenenergie zu einer bestimmten Jahreszeit überprüfen.

Solarius-pv Solarplan

Diagramm aus Solarius PV

Jahreszeiten

Die von einer Photovoltaikanlage erzeugte Energie kann je nach Jahreszeit variieren. Mit dem Einsetzen des Herbstes und des Winters nimmt die Sonneneinstrahlung deutlich ab, ebenso wie die Gesamtlichtstunden.
Allerdings kann man im Frühling und vor allem im Sommer von reichlich Sonneneinstrahlung profitieren, was den Photovoltaikmodulen ermöglicht, mehr Energie zu produzieren als für den standardmäßigen Tagesbedarf benötigt wird.

Wetterbedingungen

Die optimalen Bedingungen für den Betrieb einer Photovoltaikanlage treten an sonnigen und wolkenlosen Tagen auf. Natürlich sind solche Bedingungen nicht konstant, insbesondere im Herbst und Winter.

Ausrichtung und Neigung

Um die maximale Sonnenstrahlung aufzunehmen, sollten die Solarmodulen nach Süden ausgerichtet sein; jedoch können auch Module, die nach Südosten und Südwesten ausgerichtet sind, effektiv sein.
Die Neigung (Tilt) ist variabel und hängt von der geografischen Breite ab. Richtwerte in unseren Breiten sind 20-40°.

Um den besten Wert für die Installationszone genau zu bestimmen, könnte es erneut nützlich sein, eine Photovoltaiksoftware zu verwenden, mit der Sie die photovoltaische Solarenergieproduktion anhand konkreter Sonnenenergie-Daten schätzen können, die für viele Orte in Italien und im Ausland verfügbar sind und von den wichtigsten Klimadatenbanken entnommen wurden.

Qualität der Komponenten

Ein unverzichtbares Element für eine optimale Leistung der Anlage ist die gute Qualität ihrer Komponenten. Zum Beispiel sind hochwertige Wechselrichter und Photovoltaikmodule unerlässlich, um eine langfristige Leistung zu gewährleisten, wenn man die allmähliche Abnutzung berücksichtigt, die im Laufe der Jahre zwangsläufig die Module betrifft.

Es ist zu beachten, dass Solarmodule jedes Jahr einen graduellen Wirkungsgradverlust aufgrund von Verschleiß erfahren. Daher ist es entscheidend, Investitionen in Anlagen mit qualitativ hochwertigen Komponenten zu lenken, die über nachgewiesene Zertifizierungen verfügen, die eine hohe Langzeitleistung gewährleisten. Diese Wahl ermöglicht es, die Leistung der Anlage zu maximieren und zuverlässige Leistungen über die Jahre hinweg zu gewährleisten.

Solarmodul: Größe und Leistung

Das Verhältnis zwischen den Abmessungen und der Spitzenleistung der Solarmodule ist ein besonders komplexer Aspekt, da es von einer Vielzahl variabler Faktoren abhängt. Es ist nicht immer wahr, dass ein größeres Photovoltaikmodul auch leistungsfähiger ist; das Gegenteil könnte der Fall sein.

Derzeit haben Standard-Monokristallin-Photovoltaikmodule eine durchschnittliche Leistung von 300 bis 400 Wp (Spitzenleistung), aber es gibt auch Modelle, die bis zu 500 Wp erreichen. Als Beispiel haben konventionelle Photovoltaikmodule mit 300 Wp Abmessungen von etwa 165 cm Höhe mal 100 cm Breite, einer Dicke von etwa 4 cm und einer Gesamtfläche von 1,65 m². Daher werden für eine Gesamtleistung von 3 kW aus der Photovoltaikanlage 8-10 Module benötigt, wobei ein Platzbedarf von mindestens 14-17 m² erforderlich ist.

Basierend auf der Effizienz und Leistung der Photovoltaikmodule ist es möglich, die von den Modulen belegte Fläche pro installiertem kWp zu berechnen, um die Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten von Modulen in Bezug auf den Platzbedarf besser zu verstehen.

Insbesondere unter Berücksichtigung eines Standardmoduls von 165 x 100 cm betragen die Abmessungen pro kW der Photovoltaikmodule ungefähr:

  • 4,7 Quadratmeter pro installiertem kWp mit monokristallinen Modulen (durchschnittliche Spitzenleistung von 350 Wp);
  • 6,1 Quadratmeter pro installiertem kWp mit polykristallinen Modulen (durchschnittliche Spitzenleistung von 270 Wp);
  • 13,75 Quadratmeter pro installiertem kWp mit Dünnschichtmodulen (durchschnittliche Spitzenleistung von 120 Wp).

Es ist offensichtlich, wie Größe und Leistung einen erheblichen Einfluss auf die Dimensionierung der Photovoltaikanlage haben; aus diesem Grund sollte bei der Planung immer ein bestmöglicher Kompromiss zwischen Kosten, Abmessungen und Energieeffizienz gefunden werden, wobei das Verhältnis von Photovoltaik zu kW/m² sorgfältig bewertet wird.

 

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