Die Tücken der EnergiewendeSonne schwächt Photovoltaik-Anlagen – Großbritannien muss wieder Kohle verfeuern
Sommerliche Temperaturen drosseln die Leistung von Photovoltaik-Anlagen. Deshalb mussten kürzlich Netzbetreiber in Großbritannien reagieren – und lange abgeschaltete Kohlekraftwerke wieder in Betrieb nehmen.
Solarzellen können im Sommer besonders heiß werden. Das drosselt die Leistung.
Foto: iStock
In Europa herrschen sommerliche Temperaturen. Also ideale Bedingungen für Photovoltaik(PV)-Anlagen? Teilweise. Denn bei zu starker Hitze sinkt die Leistung der Stromgeneratoren wieder. Deshalb musste Großbritannien am 12. Juni zum ersten Mal seit anderthalb Monaten wieder Kohle zur Stromerzeugung verbrennen.
Das nationale Stromnetz (National Grid) reaktivierte den Kohlestrom, da die Bewohner des Inselstaates während der Hitzewelle vermehrt Klimaanlagen und Ventilatoren in Betrieb nahmen, wie „The Telegraph“ berichtet.
Photovoltaik: Leistung sinkt mit jedem Grad
In Großbritannien machten sich laut „Time and Date“ am 10. und 11. Juni Temperaturen von über 30 Grad breit. Diese verringerten die von PV-Anlagen erzeugte Energiemenge. Am Sonntag, dem 11. Juni, lag die Leistung um fast ein Drittel niedriger als in der Vorwoche, obwohl die Temperaturen in weiten Teilen des Landes über 30 Grad Celsius stiegen.
PV-Module haben ihre optimale Leistung, wenn das Sonnenlicht im Lot einstrahlt und die Temperatur der Solarzellen 25 Grad Celsius beträgt. Jedes Grad mehr bedeutet eine Reduzierung des Wirkungsgrades um 0,5 Prozentpunkte. Das Temperaturniveau bezieht sich auf die Temperatur der Solarzellen selbst und nicht auf die Lufttemperatur. Bei direkter Sonneneinstrahlung können die Zellen leicht 60 oder 70 Grad warm werden.
Das Halbleitermaterial Silizium dehnt sich mit der Hitze aus. Dadurch verschlechtert sich der sogenannte Fotoeffekt, was den Stromfluss im Modul erzeugt. Beim Fotoeffekt übertragen die Lichtteilchen (Photonen) ihre gesamte Energie auf ein negativ geladenes Elektron. Bei höheren Temperaturen sinkt also die Spannung der Zelle, was dann die Leistung reduziert.
46 Tage ohne Kohlestrom
Alastair Buckley, Professor für organische Elektronik an der Universität von Sheffield, sagte: „An beiden Tagen war es am Morgen weitgehend sonnig. Daher ist ein großer Teil der Leistungsminderung auf die Verringerung des Wirkungsgrades aufgrund der höheren Temperaturen am Samstag im Vergleich zum Freitag zurückzuführen.“
Am Sonntag kamen laut „Electricity Maps“ 0,82 Prozent des im Vereinigten Königreich verbrauchten Stroms aus Kohlekraftwerken. Damit ging eine 46-tägige kohlefreie Periode für das britische Stromnetz zu Ende, womit das Land den im Sommer 2020 aufgestellten Rekord von fast 68 Tagen verfehlte. Dies war der längste einzelne Zeitraum seit 1882, in dem das Netz keine Kohle zur Stromerzeugung verbrannte.
Vor Montag hatte das National Grid das letzte Mal Ende Mai Kohle eingesetzt: Für einen Zeitraum von 22,5 Stunden, der kurz vor Mitternacht am 27. April endete.
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So will Großbritannien Spitzenlasten reduzieren
Das britische Energieunternehmen Octopus Energy forderte am 13. Juni National Grid auf, zu reagieren. Es ist im Gespräch, ein dauerhaftes System einzuführen, das Kunden belohnt, wenn sie zu Spitzenzeiten weniger Energie verbrauchen, als sie es normalerweise tun würden. Damit wolle Octopus die Abhängigkeit von Kohle verringern.
Fast 700.000 Nutzer von digitalen Zählern von Octopus erhielten im Winter 5,4 Millionen Pfund (6,3 Millionen Euro). Insgesamt konnten dadurch, so Octopus, 1,86 Gigawattstunden (GWh) des Strombedarfs auf Zeiten verlagert werden, in denen das Netz weniger belastet war.
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