Die Stromerzeugung ist tatsächlich 15 % geringer, wenn die Solaranlage auf diese Weise installiert wird.

FErzwort

Wenn ein Haus ein Betondach hat, ist es von Osten nach Westen oder von Westen nach Osten ausgerichtet. Sind die Solarpaneele nach Süden ausgerichtet oder entsprechend der Ausrichtung des Hauses?

Die Anordnung entsprechend der Ausrichtung des Hauses ist auf jeden Fall schöner, allerdings gibt es einen gewissen Unterschied in der Stromerzeugung zur Südausrichtung. Wie groß ist der spezifische Stromerzeugungsunterschied? Wir analysieren und beantworten diese Frage.

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Projektübersicht

Nimmt man die Stadt Jinan in der Provinz Shandong als Referenz, beträgt die jährliche Strahlungsmenge 1338,5 kWh/m²

Nehmen wir als Beispiel ein Zementdach für einen Haushalt. Das Dach liegt von West nach Ost. Insgesamt können 48 Stück 450-Wp-Photovoltaikmodule mit einer Gesamtleistung von 21,6 kWp installiert werden. Bei Verwendung eines GoodWe GW20KT-DT-Wechselrichters sind die PV-Module im Süden installiert und der Neigungswinkel beträgt 30°, wie in der Abbildung unten gezeigt. Der Unterschied in der Stromerzeugung bei 30°/45°/60°/90° Süd/Ost und 30°/45°/60°/90° Süd/West wird jeweils simuliert.

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Azimut und Bestrahlungsstärke

Der Azimutwinkel bezieht sich auf den Winkel zwischen der Ausrichtung der Photovoltaikanlage und der genauen Südrichtung (unabhängig von der magnetischen Deklination). Unterschiedliche Azimutwinkel entsprechen unterschiedlichen Gesamtmengen der empfangenen Strahlung. Normalerweise ist das Solarpanel-Array auf die Ausrichtung mit der längsten Belichtungszeit ausgerichtet. Winkel als bester Azimut.

Bei einem festen Neigungswinkel und unterschiedlichen Azimutwinkeln beträgt die jährliche kumulierte Sonneneinstrahlung des Kraftwerks.

CFazit:

• Mit zunehmendem Azimutwinkel nimmt die Bestrahlungsstärke linear ab, wobei die Bestrahlungsstärke genau im Süden am größten ist.

• Bei gleichem Azimutwinkel zwischen Südwest und Südost gibt es kaum Unterschiede im Einstrahlungswert.

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Azimut und Inter-Array-Schatten

(1) Aufgrund des Südabstandsdesigns

Der allgemeine Grundsatz für die Festlegung des Abstands der Solaranlage besteht darin, dass die Photovoltaikanlage im Zeitraum von 9:00 bis 15:00 Uhr zur Wintersonnenwende nicht blockiert werden darf. Berechnet nach der folgenden Formel sollte der vertikale Abstand zwischen der Photovoltaikanlage bzw. dem möglichen Unterstand und der Unterkante der Anlage nicht kleiner als D sein.

Berechneter D≥5 m

（2）Array-Shading-Verlust bei verschiedenen Azimuten (am Beispiel von Süden nach Osten)

Bei 30° Ost-Süd beträgt der Schattenverdeckungsverlust der vorderen und hinteren Reihen des Systems zur Wintersonnenwende rechnerisch 1,8 %.

Bei 45° Ost-Süd beträgt der Schattenverdeckungsverlust der vorderen und hinteren Reihen des Systems zur Wintersonnenwende rechnerisch 2,4 %.

Bei 60° Ost-Süd beträgt der Schattenverdeckungsverlust der vorderen und hinteren Reihen des Systems zur Wintersonnenwende rechnerisch 2,5 %.

Bei 90° Ost-Süd beträgt der Schattenverdeckungsverlust der vorderen und hinteren Reihen des Systems zur Wintersonnenwende rechnerisch 1,2 %.

Durch die gleichzeitige Simulation von vier Winkeln von Süden nach Westen erhält man das folgende Diagramm:

Abschluss:

Der Abschattungsverlust der vorderen und hinteren Arrays zeigt keinen linearen Zusammenhang mit dem Azimutwinkel. Wenn der Azimutwinkel einen Winkel von 60° erreicht, verringert sich der Abschattungsverlust der vorderen und hinteren Arrays.

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Vergleich der Stromerzeugungssimulation

Berechnet anhand der installierten Leistung von 21,6 kW, unter Verwendung von 48 Stück 450-W-Modulen, String 16 Stück x 3, unter Verwendung eines 20-kW-Wechselrichters

Die Simulation wird mit PVsyst berechnet. Die Variable ist nur der Azimutwinkel, der Rest bleibt unverändert:

Abschluss:

• Mit zunehmendem Azimutwinkel nimmt die Stromerzeugung ab und die Stromerzeugung bei 0 Grad (genau nach Süden) ist am größten.
• Bei gleichem Azimutwinkel zwischen Südwest und Südost gibt es kaum Unterschiede im Wert der Stromerzeugung.
• Im Einklang mit dem Trend des Bestrahlungsstärkewerts

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Abschluss

Unter der Annahme, dass der Azimut des Hauses nicht mit der Südausrichtung übereinstimmt, muss in der Realität die Art und Weise, wie die Stromerzeugung und die Ästhetik der Kombination aus Kraftwerk und Haus in Einklang gebracht werden sollen, entsprechend den eigenen Bedürfnissen gestaltet werden.