Extreme klimatische Bedingungen und Verschmutzung von Solarmodulen

In den letzten Jahren sind Staubstürme nicht nur in Wüstenregionen, sondern auch in Europa zu einem erheblichen Problem geworden. So erreicht Saharastaub regelmäßig die Tschechische Republik und verschmutzt dort nicht nur die Luft, sondern auch die Oberfläche von Solarmodulen.

Wie wirkt sich Staub auf die Leistung von Fotovoltaikmodulen aus?

• Verringerung der Sonneneinstrahlung - Eine Staubschicht kann die Lichtdurchlässigkeit um bis zu 30 % verringern, was einen erheblichen Leistungsverlust bedeutet
• Überhitzung der Paneele - Staub kann eine Isolierschicht bilden, die zu einer Überhitzung der Paneele und einem geringeren Wirkungsgrad der Solarzellen führt
• Elektrisches Ungleichgewicht - Ungleichmäßige Verschmutzung kann zu „Hot Spots“ führen, bei denen einige Teile der Paneele stärker überhitzen als andere, was zu Schäden an den Panelen führen kann.

Eine im Renewable Energy Journal veröffentlichte Studie berichtet, dass PV-Paneele, die regelmäßigen Staubstürmen ausgesetzt sind, eine durchschnittlich um 20-40 % geringere Leistung aufweisen können, wenn sie nicht regelmäßig gereinigt werden

Häufiger Regen - selbstreinigend oder ein Problem?
Viele Menschen denken, dass Regen die PV-Paneele automatisch abwäscht und den gesamten Schmutz von ihnen entfernt. Die Wahrheit ist jedoch komplizierter. Während feine Verschmutzungen durch Regen abgewaschen werden können, bleiben langfristige Verschmutzungen und ölige Ablagerungen bestehen und erfordern eine mechanische Reinigung.

Negative Auswirkungen von Regen auf die Module:

• Mineralische Ablagerungen - Enthält das Wasser große Mengen an Mineralien (so genanntes hartes Wasser), hinterlässt es bei der Verdunstung Kalkflecken, die die Lichtabsorption weiter verringern.
• Kombination von Staub und Feuchtigkeit - Wenn Regentropfen auf staubige Platten fallen, können sie eine klebrige Schlammschicht bilden, die schwer zu entfernen ist
• Mikroorganismen und Schimmel - Häufige Regenfälle können das Wachstum von Algen und Schimmel auf den Platten fördern, insbesondere in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit.

Nach Untersuchungen des National Renewable Energy Laboratory (NREL) kann unsachgemäß abgeleitetes Regenwasser zu einer Schmutzablagerung auf der Unterseite der Paneele führen, die einen Leistungsverlust von bis zu 15 % verursachen kann.

Pollenflug: ein großes Problem für die Solarenergie
In den Frühlingsmonaten steigt der Pollenflug in der Luft, was für Solarkraftwerke in der Nähe von Wäldern oder landwirtschaftlichen Flächen ein ernstes Problem darstellen kann. Pollen setzen sich oft in einer dünnen Schicht auf der Oberfläche von Solarmodulen ab, die auf den ersten Blick unsichtbar ist, aber deren Leistung erheblich beeinträchtigt.

Wie verringern Pollen die Effizienz von Photovoltaikmodulen?

• Erzeugt eine diffuse Schicht - Pollen streuen das Licht nicht gleichmäßig, was zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung der Zellen führt und die Energieerzeugung verringert.
• Zieht anderen Schmutz an - Pollen enthalten ölige Bestandteile, an denen Staub und andere Partikel leichter haften bleiben.
• Erzeugt chemische Reaktionen - In Verbindung mit Regenwasser können Pollen einen klebrigen Film bilden, der eine gründliche Reinigung erfordert.

Eine Studie der Universität von Kalifornien hat gezeigt, dass Pollenablagerungen die Leistung der Paneele um 10-15 % verringern können, während der Leistungsverlust in Kombination mit Staub bis zu 25 % betragen kann.

Wie oft sollte ich meine Paneele reinigen?
Die Häufigkeit der Reinigung der Paneele hängt von der Neigung der Anlage und der Art der Paneele ab, und die Häufigkeit und Technik der Reinigung selbst wird entsprechend gewählt. Die Häufigkeit der Reinigung hängt auch stark von der Lage der Anlage und den klimatischen Bedingungen in der Region ab.

• In landwirtschaftlich genutzten Gebieten müssen Photovoltaikmodule wegen des Pollenflugs von Pflanzen mindestens zweimal pro Jahr gereinigt werden.
• In Gebieten mit hoher Vogelpopulation oder in der Nähe von Verkehrseinrichtungen müssen Photovoltaikmodule (Solaranlagen) zwangsläufig häufiger gereinigt werden.
• In städtischen Gebieten sollte eine zweimalige Reinigung der PV-Paneele pro Jahr ausreichend sein.
• Bei Anlagen in Industriegebieten und in Gebieten mit hoher Luftverschmutzung sollte der Zustand der Paneele überwacht und die Reinigung nach Bedarf durchgeführt werden.

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