PV Alpin VERTIKAL & BIFAZIAL – Entwicklung und Erprobung einer neuartigen und wintertauglichen PV-Systemtechnik für den alpinen Raum mit vertikal stehenden Bifazial-Modulen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501516

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Ziel des Projektes ist anhand einer PV-Anlage nachzuweisen, dass eine vertikale Aufständerung von bifazialen PV-Modulen im alpinen und hochalpinen Raum technisch und ökonomisch sinnvoll sein kann und folgende bekannte Probleme von Anlagen in diesen Gebieten löst:

• Schneebedeckung mit wenig Ertrag im Winter

• Schneelastschäden

• Unterhaltsarbeiten durch Schneeräumung mit Gefährdung von Personal und Sachen

• Klobige Unterkonstruktion mit sehr hoher Ballastierung

Im Zuge des Projektes sollen eine geeignete Unterkonstruktion entwickelt, Software für die Ertragsberechnung angepasst, die Ertragsprognosen mit Feldmessung überprüft, Optimierungsbedarf ausgelotet und in nächsten Projekten umgesetzt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen ferner dazu dienen, das generelle Potential vertikaler Aufständerung von bifazialen PV-Modulen (nicht nur im alpinen Raum) besser beurteilen zu können.

Schlussbericht (Deutsch)

Ziel des Projektes war, mittels vertikal angeordneter Bifazialmodule, eine attraktive Lösung für die PV-Stromerzeugung in alpinen Regionen aufzuzeigen, welche die Nachteile von standardmässig geneigt aufgeständerten PV-Systemen vermeidet. Die wesentlichsten Nachteile solcher Systeme sind Ausfall der Stromproduktion im Winter (wenn sie am meisten benötigt wird) aufgrund Abdeckung durch Schnee, massive Stützstrukturen und das Risiko von Schäden an PV-Modulen und Montagestruktur durch hohe Schneelasten. Im Rahmen des Projekts wurde eine neue Montagestruktur konzipiert, entworfen, installiert und validiert, welche die besonderen Anforderungen an eine vertikalen Modulanordnung erfüllt.

Die PV-Pilotanlage wurde in der Zeit von Oktober bis Dezember 2017 installiert und am 5. Dezember zusammen mit dem Messsystem in Betrieb genommen. Das Messsystem umfasst 9 Sensoren für Wind, Einstrahlung und Temperatur. Durch den Einsatz von Moduloptimierern werden Leistung und Ertrag der Bifazialmodule individuell aufgezeichnet.

Das System läuft seit der Inbetriebnahme am 5. Dezember 2017 unterbrechungsfrei. Obwohl die beiden Winter 2017/2018 und 2018/2019 überdurchschnittlich schneereich waren, blieben mindestens 2/3 der PV-Moduloberfläche den ganzen Winter über aktiv.

Zugehörige Dokumente

• PV Alpin VERTIKAL & BIFAZIAL | Entwicklung und Erprobung einer neuartigen und wintertauglichen PV-Systemtechnik für den alpinen Raum mit vertikal aufgeständerten Bifazial-Modulen - Schlussbericht [PDF] 8'538 kB

Schlussbericht (Englisch)

The focus of the project was to demonstrate that the use of vertically arranged bifacial modules is an attractive solution for PV-power generation in alpine regions and avoids the drawbacks of standard tilted PV-modules. The major drawbacks of such systems are no power production in winter (when it is needed most) due to the coverage by snow, massive support structures and the risk of damage of PV-modules by high snow loads. In the framework of the project a new mounting structure was conceived, designed, installed and validated. This mounting structure addresses the special requirements of a vertical module arrangement.

The PV-system was installed in the period from October to December 2017 and put into operation to-gether with the measuring system on December 5th. The measurement system comprises 9 sensors for wind, irradiation and temperatures. Thanks to the use of module optimizers, the performance and the yield of each bifacial module is recorded individually.

The system has been running without interruption since start-up on December 5, 2017. Although both winters 2017/2018 and 2018/2019 delivered an above-average amount of snow, at least 2/3 of the PV-module surface were always active throughout the whole winter.