Solar-Photovoltaik (PV)-Anlagen entwickeln sich schnell zur bevorzugten Wahl für die Stromerzeugung auf der ganzen Welt. Sie sind eine umweltverträgliche Alternative zu konventionellen Energiequellen und durch ihre geringeren Betriebskosten auch wirtschaftlich attraktiver. Die Effizienz von Solar-PV-Modulen ist jedoch anfällig für eine Reihe von Umweltfaktoren, einschließlich Verschmutzung, die zu erheblichen Energieverlusten führen kann. Aus diesem Grund ist es wichtig, Verschmutzungsüberwachungssysteme in Solar-PV-Anlagen zu implementieren.
Wie wirkt sich die Verschmutzung auf die Leistung einer PV-Anlage aus?
Das Ausmaß des Verschmutzungsproblems hängt von mehreren Faktoren ab, wie dem Standort des Solarprojekts, der Umgebung, den Wetterbedingungen und der Art der verwendeten Solarmodule. Beispielsweise sind Solarprojekte in Wüstengebieten aufgrund des hohen Staub- und Sandgehalts in der Luft besonders anfällig für das Verschmutzungsproblem.
Verschmutzung ist die Ansammlung von Staub, Schmutz und anderen Partikeln auf der Oberfläche von Sonnenkollektoren, was ihre Effizienz verringert, indem die Menge an Sonnenlicht reduziert wird, die die Zellen erreicht. Dies kann zu einem deutlichen Rückgang der Energieerzeugung führen, was sich negativ auf die Gesamtleistung der Anlage auswirken kann. Tatsächlich haben Untersuchungen gezeigt, dass Verschmutzungen in einigen Fällen zu Energieverlusten von bis zu 50 % führen können. Tatsächlich wirkt sich Verschmutzung direkt auf die Stromerzeugung in PV-Anlagen aus. Mit anderen Worten, ein Verschmutzungsgrad von 10 % bedeutet 10 % Leistungsverlust. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, Überwachungssysteme zu implementieren, um die Auswirkungen von Verschmutzungen zu erkennen und zu mindern.
Die Bedeutung von Verschmutzungsüberwachungssystemen in Solar-PV-Anlagen
Verschmutzungsüberwachung Systeme sind eine entscheidende Komponente jeder Solar-PV-Anlage. Sie bieten eine Reihe von Vorteilen, darunter erhöhte Effizienz und reduzierte Wartungskosten. Durch die Überwachung der Ansammlung von Schmutz, Staub und anderen Ablagerungen auf Solarmodulen helfen diese Systeme den Anlagenbetreibern, zu erkennen, wann eine Reinigung erforderlich ist. Dadurch können sie die Module proaktiv reinigen, bevor die Verschmutzung ein Ausmaß erreicht, das die Energieerzeugung beeinträchtigen kann.
Neben der Verbesserung der Effizienz können Verschmutzungsüberwachungssysteme auch dazu beitragen, die Wartungskosten zu senken. Indem es den Bedienern ermöglicht wird, die Reinigungsarbeiten nur dort einzusetzen, wo sie benötigt werden, minimieren diese Systeme den Zeit- und Ressourcenaufwand für die Reinigung. Denn die Reinigung der gesamten PV-Anlage kann sehr zeitaufwändig und kostspielig sein.
Wie funktioniert SEVEN Verschmutzungssensor?
SEVEN hat den Soiling Monitoring Sensor gemäß der Norm IEC61724-1 entwickelt. Es berechnet das Verschmutzungsverhältnis, indem es die Bestrahlungsstärkewerte von zwei Bestrahlungsstärkesensoren vergleicht; der erste wird regelmäßig gereinigt und der andere wird gleichzeitig mit den Paneelen gereinigt. Der durchschnittliche Verschmutzungsgrad wird täglich unter Berücksichtigung der Einstrahlungswerte berechnet, die in der von der Norm definierten Mittagszeit empfangen werden.
Der Verschmutzungsgrad kann aus der Ferne überwacht werden, indem der SEVEN Soiling Sensor über das Modbus RTU-Protokoll mit dem verfügbaren Überwachungssystem in der Anlage verbunden wird. SEVEN Soiling Sensor ist mit vielen Datenloggern bekannter Marken sowie mit allen SPS- und SCADA-Systemen kompatibel, die RS485 unterstützen. Darüber hinaus ist es auch SunSpec-konform.
Wie bereits erwähnt, muss einer der Strahlungssensoren regelmäßig gereinigt werden. Da die manuelle Reinigung an schwer zugänglichen Orten wie Dächern schwierig sein kann, hat SEVEN das Modell des automatischen Verschmutzungssensors entwickelt, das die Reinigung des Einstrahlungssensors automatisch und in der eingestellten Zeit gemäß den Standortbedingungen und Berechnungszeiträumen ermöglicht. Die automatische Reinigung erfolgt durch einen Wasserstrahl, der über dem Sensor installiert und an einen Wassertank mit einem Fassungsvermögen von 18 l angeschlossen ist. Diese Kapazität reicht aus, um das System 6 Monate lang zu betreiben. Das verwendete Reinigungswasser muss reines Wasser sein und für kalte Bereiche muss gemäß SEVEN-Datenblatt und Benutzerhandbuch Frostschutzmittel hinzugefügt werden.
Warum SEVEN Verschmutzungssensor verwenden
Möglicherweise gibt es auf dem Markt verschiedene Tools zur Berechnung des Verschmutzungsgrads von PV-Anlagen. Verschmutzungen wirken sich laut der Forschung jedoch direkt auf die Menge an Sonnenlicht aus, die die Solarzellen erreicht. Das bedeutet also, dass die genaueste Methode zur Berechnung des Verschmutzungsgrades darin besteht, zwei Strahlungssensoren zu verwenden, die die Menge an Sonnenstrahlung liefern, die einen bestimmten Bereich erreicht.
Die im SEVEN Soiling Sensor verwendeten Strahlungssensoren werden kalibriert und getestet, bevor sie zum Projektstandort versandt werden. Für alle Sensoren stellt SEVEN Sensor ein Kalibrierzertifikat zur Verfügung. Auf Wunsch des Kunden kann auch ein Fremdzertifikat bereitgestellt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Verschmutzungen ein häufiges Problem bei Solarprojekten sind, das die Effizienz der Solarmodule erheblich beeinträchtigen kann, da sie die Menge an Sonnenlicht, die von den Solarmodulen absorbiert wird, und damit die Menge an Strom, die erzeugt werden kann, verringert. Daher ist der Einsatz des Verschmutzungsüberwachungssensors ein Muss, um die Leistung der PV-Anlage überwachen und auf hohem Niveau halten zu können.
