Im Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen wird regelmässig kontrovers diskutiert, ob sich eine Schneeräumung der Module (manuell oder z. B. durch elektrisches Anwärmen) rentiert. Als Einrichtung für Photovoltaikforschung hat sich das TEC-Institut für technische Innovationen dieser Frage angenommen und einen entsprechenden Vergleichstest durchgeführt.
Vergleichstest an Megawatt-Solarpark
Die Untersuchung wurde an einer 1,24 Megawatt Freiflächenanlage im tschechischen Holysov durchgeführt, die der Photovoltaik-Anbieter ANTARIS SOLAR für den Test zur Verfügung stellte. Zum Vergleich wurden zwei PV-Arrays à 32,4 kWp ausgewählt, die jeweils mit 180 monokristallinen Modulen des Typs ANTARIS ASM 180 belegt, nach Süden ausgerichtet und auch hinsichtlich Neigungswinkel und Wechselrichtern identisch waren. Die Leistungs- und Ertragsdaten beider Arrays konnten separat ausgelesen werden. Im weiteren Vorgehen wurde nun der eine Anlagen-Abschnitt bei Schneefall einmal täglich gereinigt, der andere Abschnitt nicht. Schnee, der nach einer Reinigung gefallen war, wurde erst bei der Räumung am nächsten Tag entfernt. Insgesamt 68 Tage lang war während des Untersuchungszeitraums ein Anlagenteil mit Schnee bedeckt, wobei die Schneedecke zwischen 10 und 60 Zentimetern variierte.
Überraschendes Ergebnis – Schneeräumung bringt kaum Ertragsgewinn
Das Ergebnis der Vergleichstests fiel verblüffend aus: Nur etwa 1,4 Prozent des Jahresertrags wurden durch die regelmässige Schneeräumung gewonnen. Diese Zahl ergibt sich aus der Gegenüberstellung der Erträge beider Versuchs-Arrays während der Schneephase und ihrer jeweiligen Jahreserträge. Während der Schneephase trug der geräumte Anlagenabschnitt ca. 3 Prozent zum Jahresertrag dieses Arrays bei. Beim ungeräumten Array machte der Ertrag während der Wintermonate ca. 1,6 Prozent des Jahresertrags aus. Aus diesen Vergleichsdaten ergeben sich die 1,4 Prozent des Gesamtjahresertrags, die durch die Schneereinigung der Module erzielt wurden.
Angesichts dieses Testergebnisses stellt sich also die grundsätzliche Frage, ob sich eine Schneeräumung bei Photovoltaikanlagen überhaupt rechnet, d.h. ob die Reinigungskosten nicht den relativ geringen Mehrertrag übersteigen. Zumal noch ein gewisser Selbstreinigungseffekt hinzukommt, da Schnee durch das eigene Gewicht teils von selbst von den Modulen abrutscht. So werden ganz von selbst Teile der Modulfläche frei und eine Stromproduktion – wenn auch nur im unteren Leistungsbereich – setzt ein.
Download TEC-Report: TEC-Report „Ertragsmaximierung bei Schnee“
Text: TEC-Institut für technische Innovationen
1 Kommentare
Nicht räumen, sondern optimal konstruieren!
1. Der zu erwartenden Schneemenge entsprechend aufständern, damit am Fuss der Module kein Schneestau entsteht. [Abb.2: eingehalten.]
2. Module ohne Querprofile, welche über die Oberfläche greifen. [Abb.2 nicht eindeutig. Wahrsch. in der Versuchsanlage nicht eingehalten.]
2. Module in der Fallrichtung (grösstes Mass oben–unten). [In der Versuchsanlage eingehalten.]
3. Auf-Dach-Anlagen: Dort wo tagsüber starke Sonneneinstrahlung und nachts Minus-Temperaturen die Schneedecke "vergletschern" lassen (z.B. im Gebirge): Schnee-Abriss-First oder -Kamm oberhalb der Module. Im Querschnitt Scheddach-artiger First, der auf der Seite der PV-Anlage leicht überhängt.
Präsentation über das Verhalten von Schnee im Gebirge (3.2 MB) und einzelne Bilder über die Wirkungsweise eines experimentellen Schnee-Abriss-Firstes können über hauri@baden.ch erfragt werden.