Pilotprojekt Sonnenturm zeigt Vorteile vertikaler Installationen – pv magazine VSA

2. März 2023Michael Schoeck

Ein kanadischer Solarturm, der Hurrikanwinden der Kategorie 1 (75 – 95 mph) standhalten kann, demonstrierte seine kommerzielle Realisierbarkeit ohne Beschädigung und positionierte sich in einem 90-Grad-Winkel positiv mit minimalem Leistungsverlust.

Three Sixty Solar Ltd., ein kanadischer Entwickler von kommerziellen und Versorgungs-Solaranlagen, hat a weißes Papier diese Woche mit Hintergrundinformationen zu den ersten 16 Monaten in Betrieb des Sonnenturms.

Das Unternehmen hat angegeben, dass jeder seiner Türme in der Frühphase bis zu 250 kW saubere Energie produzieren kann, während zukünftige Türme mit einer Leistung von mehreren Megawatt in Netzanwendungen installiert werden könnten.

Das Unternehmen mit Sitz in Kelowna, British Columbia, installierte das Solar Tower Demonstration Project im Oktober 2021 und berichtete, dass die Errichtung des Turms in fünf Arbeitstagen unter Verwendung eines Eimerliftkrans erfolgte, um Montagesysteme zu handhaben und Photovoltaikmodule zu installieren Verwendung von Rack-Hardware.

Obwohl das Unternehmen die Höhen- oder Leistungsmetriken des Kelowna-Demonstrationsprojekts nicht offengelegt hat, zeigt ein Unternehmensvideo auf seiner Website, dass das Turmsystem in 40 bis 120 Fuß hohen Türmen und einer Landfläche von 144 to eingesetzt werden kann 900 Quadratmeter, ruhen auf einem Betonfundament.

Nach einem frühen Herbststurm, der Windgeschwindigkeiten von 75 mph und mehrere Tage mit extremem Regen und böigen Winden brachte, meldete der Entwickler am 17. November 2021 keine Schäden am Solarturm, da viele in der nahe gelegenen Gemeinde Kelowna ohne Strom waren und die Schulen für a geschlossen waren Sache von Tagen. Die PV-Module wurden inspiziert und blieben fest intakt, und die Turmstruktur blieb im gebauten Zustand.

Ende 2021 berichtete die Regierungsbehörde Environment Canada, dass die stärksten Windböen in Kelowna, BC, mit 84 mph gemessen wurden. In den Wintermonaten berichtete der Entwickler laut dem Bericht von Three Sixty Solar, dass „kein windgetriebener Schnee an den (vertikal montierten) Modulen haftete“, ohne dass die Stromerzeugung gehemmt wurde, die normalerweise bei flachen, auf dem Boden montierten Solarsystemen auftritt.

„Wie vorhergesagt, ermöglichte die vertikale Positionierung der Paneele, dass der gesamte Schnee vom Turm abfiel, sodass die Paneele mit ihrer vollen Effizienz arbeiten konnten“, bemerkte der Entwickler.

Im Sommer 2022 erreichten die Temperaturen während extremer Dürre und Waldbrände im Westen Kanadas 102 Grad (F), und der Solarturm wurde ohne Unterbrechung oder Verlust der Energiekapazität weiter betrieben.

Three Sixty Solar führte einen Verschmutzungstest durch, bei dem sie zu dem Schluss kamen, dass ein Hauptfaktor für Verschmutzung und Stromverlust bei typischen Freiflächensystemen durch das Neigen der Module um bis zu 40 Grad verursacht wird, unter Berufung auf einen Bericht mit dem Titel „Einfluss des Neigungswinkels auf die Verschmutzung von Photovoltaikmodulen“, veröffentlicht vom PV Lab der Arizona State University im Jahr 2014. Der ASU-Bericht enthielt jedoch keine Fouling-Studien für Arrays, die zwischen 40 und 90 Grad montiert waren.

(Weiterlesen: „Fouling – ein milliardenschweres Thema für die Solarindustrie“)

Während einer Betriebs- und Wartungsinspektion im Januar 2023 benetzte und reinigte das Unternehmen den Solarturm mit einem weichen Tuch. Damals maß es die Spannung der Panels mit 77,5 Volt bei einer Stromstärke von 6,1 Ampere. Unmittelbar nach der Reinigung wurde weder bei der Spannung noch beim Strom eine Änderung gemessen, was darauf hindeutet, dass nach mehr als einem Jahr Betrieb keine Verschmutzung auf den Platten vorhanden ist.

Weitere Hauptvorteile der Solarturm-Demonstration sind die platzsparenden Auswirkungen des vertikal montierten Arrays im Vergleich zu bodenmontierten Systemen, die bis zu 6 Hektar Land benötigen, um 1 MW Strom zu erzeugen. Um die gleiche Energiemenge bereitzustellen, werden durch die Turmkonfiguration des Unternehmens 85 bis 90 % der Landnutzung für andere Zwecke wie die Landwirtschaft frei, berichtet das Unternehmen.

Das Unternehmen sagte, es habe eine Leistungssteigerung von 10 % durch das zum Patent angemeldete interne Belüftungssystem des Unternehmens erreicht. Das System verwendet eine Luftstromöffnung mit „Stapeleffekt“ mit einer Öffnung an der Spitze des Turms, die das Array für eine verbesserte Leistung kühlt.

Zukünftige Turmprojekte könnten laut dem Video des Unternehmens mit Energiespeichern vor Ort, Telekommunikationsausrüstung, Ladestationen für Elektrofahrzeuge, Beleuchtungs- und Überwachungsausrüstung ausgestattet werden.

Laut Three Sixty Solar können zukünftige Solarturmprojekte in städtischen Umgebungen mit begrenztem Platz für die Entwicklung erneuerbarer Energien sowie auf landwirtschaftlichen Flächen installiert werden, auf denen die Landnutzung für das Geschäft des Kunden von entscheidender Bedeutung ist. Bergiges Gelände und Inselstaaten bieten zusätzliche Möglichkeiten für den Solarturm, so das Unternehmen.

In Somerset, Kalifornien, wurden in Deutschland entworfene vertikale Sonnenkollektoren von Sunzaun auf einem Weingut installiert. Installationsprogramm Sunstall entwickeln die Anlage, die aus 43.450-W-Modulen bestand, die mit einem Mikro-Wechselrichter und zwei Batterien verbunden waren. Vertikale Solaranlagen wurden auch in Deutschland, Frankreich, Schweden und Japan getestet.

(Weiterlesen: ‚Vertikale PV für saubere Energie und Pflanzenproduktion‘)