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Bild: Syntetic Dreams/stock.adobe.com
Regenerative/Alternative Energien | Photovoltaik

Aus dem Facharchiv: Elektropraxis

Photovoltaik neu gedacht – schwimmende Kraftwerke

15.06.2023

Im Zuge der Energiewende entwickelten sich Photovoltaik-Stromversorgungssysteme von kleinen autarken Inselnetzen bis zum Investmentprodukt. Nachdem die Branche jedoch starke Rückschläge verzeichnen musste, bekommt die Photovoltaik nun wieder neuen Schwung.

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Dieser neue Schwung zwingt Planer und Systementwickler dazu, neue Konzepte zu entwickeln. Das neueste Konzept sind schwimmende PV-Anlagen auf Seen. Diese sparen wertvolle Landfläche und beeinträchtigen andere technische Anlagen nicht.

Gerade Wasserflächen von Baggerseen erscheinen für die photovoltaische Nutzung prädestiniert, da sie für andere Nutzungen oft eher unattraktiv sind. Was jedoch auf den ersten Blick leicht klingt, lässt sich in der Praxis allein aus normativer Sicht nur schwer umsetzen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die verschiedenen Facetten dieses Anlagenkonzeptes und zeigt, welche Besonderheiten mit dem Bau eines solchen Kraftwerks verbunden sind.

Elektrisches Verhalten von PV-Modulen

Ein PV-Modul ist eine von der Bestrahlung und der Temperatur abhängige nichtlineare Gleichstromquelle. Die elektrischen Kenngrößen von PV-Modulen werden unter den STC (Standard test conditions) nach DIN EN IEC 60904-3 (VDE 0126-4-3) [1] angegeben. Die STC sind die Bedingungen, unter denen die elektrischen Kenngrößen unter Angabe der Grenzabweichungen in den Datenblättern der Hersteller enthalten sind.

Air-Mass (AM) ist der Wert der relativen Wegelänge des Lichtes bezogen auf den senkrechten direkten Weg zwischen Erdoberfläche und der äußeren Atmosphärenschicht. In Mitteleuropa ist dieser Wert mit 1,5 angegeben. Die Angabe der elektrischen Größen sind bei einer Bestrahlungsstärke 1 000 W/m2 und einer Zelltemperatur der PV-Module von 25 °C angegeben.

Die PV-Module werden je nach Strom- und Eingangsspannungsbereichen der Wechselrichter in Reihe zu einem PV-Strang oder parallel zu einem PV-Teilgeneratorfeld geschaltet.


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Bilder

Simulation der U/I-Kennlinien eines PV-Moduls (monkristallin, 250 Wp, 60 Zellen, Zelltemperatur 45 °C) in Abhängigkeit der Bestrahlungsstärke, Quelle: Fengel