Der Begriff "Watt Peak" (Wp) bezieht sich auf die maximale Leistungsfähigkeit eines Solarmoduls oder einer Photovoltaikanlage unter standardisierten Testbedingungen. Es ist eine wichtige Kennzahl, die verwendet wird, um die Leistungsfähigkeit und den Energieertrag von Solaranlagen zu bewerten. Watt Peak gibt an, wie viel Leistung ein Solarmodul erzeugen kann, wenn es direktem Sonnenlicht bei spezifischen Testbedingungen ausgesetzt ist.

Die standardisierten Testbedingungen, unter denen die Watt Peak-Leistung gemessen wird, sind:

Bestrahlungsstärke: Die Strahlungsintensität der Sonne beträgt 1000 Watt pro Quadratmeter (W/m²). Dies entspricht der Einstrahlung, die auf die Erde trifft, wenn die Sonne senkrecht über dem Äquator steht.

Zelltemperatur: Die Temperatur der Solarzellen beträgt 25°C. Dies ist die Referenztemperatur, die in der Industrie verwendet wird.

Unter diesen Bedingungen wird die maximale Leistung eines Solarmoduls gemessen und als "Watt Peak" (Wp) angegeben. Zum Beispiel könnte ein Solarmodul mit einer Nennleistung von 300 Watt Peak (300 Wp) unter den standardisierten Testbedingungen eine Leistung von 300 Watt erzeugen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die tatsächliche Leistung eines Solarmoduls in der Praxis variieren kann, abhängig von Faktoren wie der Sonneneinstrahlung, der Temperatur, dem Einstrahlungswinkel, der Verschattung und anderen Umweltbedingungen. Die Watt Peak-Angabe dient daher als Referenzpunkt, um verschiedene Solarmodule zu vergleichen, aber die tatsächliche Energieerzeugung einer Solaranlage wird von vielen Faktoren beeinflusst, die über die standardisierten Testbedingungen hinausgehen.

Erhöhte Energieerzeugung: Bifaziale Module können sowohl direktes Sonnenlicht von oben als auch reflektiertes Licht von der Unterseite nutzen. Dadurch können sie mehr Sonnenenergie einfangen und erzeugen in der Regel eine höhere Gesamtleistung pro installierter Wattpeak.

Höhere Effizienz: Aufgrund der besseren Nutzung des reflektierten Lichts und der geringeren Betriebstemperaturen können bifaziale Module eine höhere Energieumwandlungseffizienz haben. Dies führt zu einer besseren Leistung in verschiedenen Umgebungen, einschließlich heißeren oder weniger sonnigen Regionen.

Verbesserte Leistung bei diffuser Strahlung: Bifaziale Module sind besser in der Lage, diffuse Sonnenstrahlung zu nutzen, was bedeutet, dass sie an bewölkten oder diffusen Tagen immer noch relativ hohe Energiemengen erzeugen können.

Reduzierte Wärmestress: Durch die Nutzung des reflektierten Lichts von der Unterseite wird weniger Wärme in den Modulen erzeugt. Dies verringert den Wärmestress und die Leistungsdegradation im Laufe der Zeit, was die Lebensdauer der Module verlängern kann.

Flexibilität bei der Installation: Bifaziale Module können auf verschiedene Arten installiert werden, einschließlich geneigter Bodenmontage, Flachdachmontage und sogar als vertikale Solaranlagen an Zäunen oder Gebäudefassaden. Diese Flexibilität bei der Installation ermöglicht es, Solaranlagen in verschiedenen Umgebungen und räumlichen Gegebenheiten zu nutzen.

Reduzierte Landnutzung: Aufgrund ihrer höheren Leistungsfähigkeit können bifaziale Module die benötigte Fläche für eine Solaranlage reduzieren. Dies ist besonders in Regionen mit begrenztem verfügbarem Land von Vorteil.

Verbesserte Energieertragsprognosen: Bifaziale Module ermöglichen aufgrund ihrer besseren Leistung in verschiedenen Lichtverhältnissen genauere Vorhersagen des Energieertrags. Dies ist wichtig für die Planung und den Betrieb von Solaranlagen.

Potenzial für bessere Wirtschaftlichkeit: Obwohl bifaziale Module anfangs teurer sein können als herkömmliche einseitige Module, können sie aufgrund ihrer höheren Energieerzeugung und Effizienz über die Lebensdauer der Anlage hinweg zu einer besseren Wirtschaftlichkeit führen, insbesondere wenn sie in Umgebungen mit variablem Sonnenlicht eingesetzt werden.

1. Wetterbedingungen:

Wolken und diffuse Strahlung: Es ist wichtig zu beachten, dass die Maximalleistung von monokristallinen Photovoltaikanlagen, wie auf den Produktspezifikationen angegeben, unter optimalen Bedingungen erreicht wird. Unter bedecktem Himmel oder bei Wolkenbildung verringert sich die einfallende Sonnenstrahlung erheblich. An einem klaren Tag könnte die Strahlung beispielsweise 1000 W/m² betragen, während sie an einem bewölkten Tag auf 200-300 W/m² sinken könnte.

Regen und Schnee: Obwohl monokristalline Module eine glatte Oberfläche aufweisen, die das Wasser ablaufen lässt, können Regenwasser oder Schneeansammlungen trotzdem das Licht streuen und teilweise blockieren. Solche Bedingungen können zu vorübergehenden Reduzierungen der Leistung führen.

2. Sonnenstand und Einstrahlungswinkel:

Einstrahlungswinkel: Monokristalline Module erreichen ihre Maximalleistung, wie in den Spezifikationen angegeben, nur bei senkrechtem Einstrahlungswinkel. Abweichungen von diesem Winkel können die Leistung erheblich reduzieren. Messungen könnten zeigen, dass eine Abweichung von mehr als 30 Grad vom optimalen Winkel zu einem Leistungsverlust von 10% oder mehr führt.

Tagesverlauf: Die Maximalleistung wird typischerweise während des Tages zur Mittagszeit erreicht, wenn die Sonne senkrecht auf die Module scheint. Messungen könnten eine deutliche Erhöhung der Leistung zur Mittagszeit im Vergleich zu den Morgen- und Abendstunden zeigen.

3. Verschmutzung und Alterung:

Verschmutzungseffekte: Trotz der angegebenen Maximalleistung unter optimalen Bedingungen sind monokristalline Module empfindlich gegenüber Verschmutzung durch Partikel wie Staub, Pollen und Vogelkot. Solche Ablagerungen reduzieren die Lichtdurchlässigkeit und streuen das Licht. Messungen könnten zeigen, dass verschmutzte Module 20% oder mehr weniger Energie erzeugen als saubere Module.

Alterungseffekte: Im Laufe der Zeit könnten monokristalline Module aufgrund von Umwelteinflüssen und Temperaturschwankungen an Effizienz verlieren. Messungen könnten eine allmähliche Abnahme der Leistung über mehrere Jahre hinweg zeigen.

4. Temperaturabhängigkeit:

Temperaturkoeffizient: Der in den Spezifikationen angegebene Wirkungsgrad wird unter Testbedingungen erreicht. Monokristalline Solarzellen haben einen typischen Temperaturkoeffizienten von etwa -0,4% pro Grad Celsius. Messungen könnten zeigen, wie die Leistung der Anlage in heißen Sommermonaten im Vergleich zu kühleren Monaten abnimmt. Effektives Wärmemanagement kann erforderlich sein, um die maximale Leistung zu gewährleisten.

Die Maximalleistung, wie auf den Produktspezifikationen angegeben, beruht auf Testbedingungen und optimalen Umständen. Verschiedene Faktoren können die tatsächliche Leistung einer monokristallinen Photovoltaikanlage beeinflussen, und es ist wichtig, diese Faktoren zu berücksichtigen, um realistische Erwartungen hinsichtlich des Energieertrags zu haben.

Berechnung Beispiel für den Leistungsverlust eines Solarpanels bei einer Temperaturerhöhung von 25°C auf 80°C:

• Zelltemperaturerhöhung: 80°C - 25°C = 55°C
• Temperaturkoeffizient: -0,4% pro Grad Celsius
• Leistungsverlust pro Grad: 0,4% * 55°C = 22%
• Leistungsverlust in Prozent: 22%

Die Leistung des Panels bei der erhöhten Temperatur beträgt 300 Wp * (1 - 0,22) = 300 Wp * 0,78 = 234 Watt.

Wenn die Zelltemperatur eines Solarpanels von 25°C auf 80°C ansteigt, würde das Solarpanel aufgrund des Temperaturkoeffizienten von -0,4% pro Grad Celsius eine Leistung von 234 Watt Peak haben, verglichen mit der Nennleistung von 300 Watt Peak bei 25°C.

Bitte beachten Sie, dass diese Berechnung auf dem angegebenen Temperaturkoeffizienten basiert und tatsächliche Werte von Modell zu Modell variieren können. Es ist wichtig, die Spezifikationen des konkreten Solarmoduls zu verwenden, um genaue Berechnungen durchzuführen.