Die Stromerzeugung von Photovoltaikkraftwerken (PV) wird von verschiedenen externen Faktoren beeinflusst, wobei die Staubansammlung der auffälligste Faktor ist. Sandstürme, Staub, Luftverschmutzung und Fahrzeugbewegungen können zu Staubansammlungen auf der Oberfläche von P führen.

Wie groß sind also die Auswirkungen von Verschmutzungsverlusten? Schauen wir uns das genauer an!

Führt Verschmutzung nur zu einer Minderung der Stromerzeugung?

Natürlich nicht. Schmutzverluste bergen mehrere potenzielle Sicherheitsrisiken:

- Beeinträchtigte Wärmeableitung**: Staubansammlungen erhöhen den Wärmewiderstand und bei jedem Temperaturanstieg um 1 °C kann die Ausgangsleistung des Moduls um 0,5 % abnehmen.

- Hotspot-Effekt: Örtliche Beschattung kann zu Überhitzung führen, die möglicherweise die Solarmodule beschädigt und Sicherheitsrisiken birgt.

- Chemische Korrosion: In bestimmten Regionen kann Staub korrosive Eigenschaften haben, die die Oberfläche der Module angreifen und ihre Lebensdauer beeinträchtigen können.

Leiden PV-Kraftwerke weltweit unter Verschmutzungsverlusten?

Verschmutzungsschäden stellen für Photovoltaik-Kraftwerke weltweit ein häufiges Problem dar, ihre Schwere variiert jedoch erheblich, je nach Intensität der Sonneneinstrahlung und der Ausbreitung globaler Staubgürtel.

Das größte Problem besteht darin, dass Regionen mit einem hohen Potenzial zur Stromerzeugung durch Photovoltaik häufig am anfälligsten für Verluste durch Verschmutzung sind.

Wie Abbildung 1 zeigt, die das globale Potenzial für die Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV) darstellt, weisen Regionen wie Nordafrika, der Nahe Osten, Westchina, der Südwesten der USA, Mexiko, Südeuropa, Australien sowie die Ost- und Westküste Südamerikas die weltweit höchste Sonneneinstrahlungsintensität und Sonnenlichtdauer auf. Diese Gebiete sind zu den wichtigsten Entwicklungszonen für groß angelegte PV-Projekte geworden.

Abbildung 2, die globale Verteilungskarte der Staubempfindlichkeit, zeigt die Intensität von Sandstürmen in verschiedenen Regionen. Die dunklen Bereiche in beiden Abbildungen überlappen sich erheblich, was darauf hindeutet, dass die Regionen, die sich am besten für große Solarkraftwerke eignen, auch anfälliger für Staubverschmutzung sind. Diese Gebiete müssen häufiger gereinigt werden und sind im Vergleich zu anderen Regionen härteren Bedingungen wie hohen Temperaturen und Wasserknappheit ausgesetzt.

In welchem Ausmaß können Verschmutzungsverluste die Stromerzeugung verringern?

Nach Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) beliefen sich die Stromerzeugungsverluste durch Staub im Jahr 2018 auf mindestens drei bis vier Prozent der jährlichen Photovoltaikstromerzeugung, was einem wirtschaftlichen Schaden von drei bis fünf Milliarden Euro entspricht. Bis 2023 dürften diese Verluste auf vier bis fünf Prozent steigen und sich auf vier bis sieben Milliarden Euro belaufen.

Einerseits wird das Problem der Verschmutzungsverluste mit der zunehmenden Anzahl von Photovoltaik-Kraftwerken (PV) und ihrer längeren Betriebszeit immer deutlicher, was zu größeren wirtschaftlichen Verlusten führt. Darüber hinaus führt die in den letzten Jahren erzielte kontinuierliche Verbesserung der Umwandlungseffizienz von PV-Modulen zu einer höheren Stromerzeugungseffizienz, was auch bedeutet, dass die Auswirkungen der Staubablagerungen immer bedeutender werden.

Während die weltweiten Stromeinkaufspreise sinken, steigen die Kosten für die manuelle Modulreinigung. Laut IEA-Statistiken können die jährlichen Kosten für die manuelle Reinigung von 1 MW Modulen in Indien bis zu 1.000 Euro betragen, was die Bereitschaft zur Reinigung von Kraftwerken weiter verringert und die Staubansammlung verschärft.

Eine zuverlässigere, wirtschaftlichere und problemlosere Lösung

Das Problem der Verschmutzungsverluste muss dringend angegangen werden. Die Praxis hat gezeigt, dass der Betrieb und die Wartung großer PV-Kraftwerke gewaltige Aufgaben sind. Herkömmliche manuelle Reinigungsmethoden sind kostspielig, arbeitsintensiv, wasserverbrauchend und bergen Sicherheitsrisiken. Intelligente PV-Reinigungsroboter bieten eine effiziente und wirtschaftliche Lösung.

Sanjmec PV-Reinigungsroboter können meteorologische Daten intelligent integrieren und durch automatische Fernsteuerung einen unbeaufsichtigten Betrieb erreichen. Sie führen rund um die Uhr wasserlose Reinigungsaufgaben durch und reduzieren so Betriebsschwierigkeiten und -risiken erheblich. Derzeit werden Sanjmec PV-Reinigungsroboter erfolgreich in PV-Kraftwerken in 14 Ländern und Regionen eingesetzt, darunter China, der Nahe Osten und Indien, und tragen wirksam dazu bei, Verschmutzungsverluste zu bekämpfen und die Stromerzeugung zu steigern.