Innovation in alpiner Photovoltaik: Wie die Schweiz ihr Winterstromlücke meistern will

Da wir uns in eine Ära begeben, in der die Stromerzeugung aus Wind- und Solar-Photovoltaik-Anlagen allmählich die aus fossilen Brennstoffen übertrifft, rückt das Ziel einer vollständig aus erneuerbaren Energien gespeisten Zukunft näher denn je. Die Gewährleistung einer hohen Zuverlässigkeit der Versorgung über das ganze Jahr hinweg, insbesondere im Winter, stellt jedoch nach wie vor eine erhebliche Challenge dar.

Die Schweiz hat sich proaktiv mit diesem Thema auseinandergesetzt und der Sicherstellung einer hohen Zuverlässigkeit der Versorgung in den Wintermonaten hohe Priorität eingeräumt. Da die Abschaltungen von Kernkraftwerken im Winter zu Importen von rund 10 TWh führen – was etwa 30 % des Energieverbrauchs des Landes im Jahr 2035 entspricht –, liegt die Lösung darin, Solarenergie in Höhenlagen über 1.500 m ü. M. zu nutzen, um die Energielücke zu schließen.

Da die Energielücke im Winter deutlich größer ist, gewinnen alpine Photovoltaikkraftwerke zunehmend an Bedeutung, da sie in diesen entscheidenden Monaten bis zu 50 % ihrer Stromerzeugung bereitstellen können. Der Schlüssel zur Erschließung dieses Potenzials liegt im Verständnis und in der Optimierung des Stromerzeugungsverlaufs alpiner Photovoltaikanlagen. Der erste Schritt in diesem Prozess besteht in gründlichen Tests, bevor in den Bau groß angelegter Photovoltaik-Infrastrukturen in den Alpen investiert wird.

Die Hauptakteure, die diese Entwicklung vorantreiben, sind das Konsortium Energia-Alpina, X-statik, Reech und Gantner Instruments, die Köpfe hinter dem vielversprechenden Projekt SedrunSolar.

Das Projekt „SedrunSolar“ ist eine ehrgeizige Photovoltaik-Initiative in den Alpen, die auf einer weitläufigen Fläche von etwa 180.000 _^m², das sich zwischen den bestehenden Lawinenschutzanlagen von Scharinas und der Sesselbahn Val Val – Cuolm Val im Skigebiet Sedrun befindet. Dank gut ausgebauter Zufahrtsstraßen und eines Mittelspannungsanschlusses an das Stromnetz ist das Projekt auf eine Leistung von etwa 17 MW ausgelegt, wobei eine jährliche Stromerzeugung von rund 23 GWh prognostiziert wird.

Um den Erfolg dieses Projekts sicherzustellen, wird derzeit eine Testanlage errichtet, um Erkenntnisse über den Aufbau und den Betrieb des PV-Projekts zu gewinnen. Diese Testanlage wird eine entscheidende Rolle bei der Erfassung wertvoller Daten während der kommenden Sommer- und Wintermonate spielen und so zur Entwicklung von Ertragsmodellen für sequenziell angeordnete Reihen von Modultischen beitragen.

Die aus dieser Testanlage gewonnenen Erkenntnisse werden dazu dienen, die endgültige Auslegung der Photovoltaikanlage zu optimieren. Der Bau der Testanlage, der ersten ihrer Art in der Schweiz, bietet einen spannenden Vorgeschmack auf die geplante Umsetzung der Anlage.

Innovatives alpines PV-Prüfsystem

Ein fortschrittliches Prüfsystem, das umfassende Einblicke in das Design von alpinen PV-Kraftwerken ermöglicht, wurde installiert und stellt einen wichtigen Meilenstein im Projekt dar.

Die im Februar 2023 installierte Outdoor-Testanlage evaluiert die PV-Leistungserzeugung und misst alle Solar- und Umweltparameter, die für die Simulation und Planung eines MW-PV-Kraftwerks in den Schweizer Bergen erforderlich sind.

Das System generiert verlässliche Daten für die Modellierung der PV-Leistung von Hochgebirgsanlagen, insbesondere für bifaziale PV-Modultechnologien und verlässliche Albedo-Werte in Zeiten der Schneebedeckung.

Die Leistung verschiedener (bifacialer) PV-Modulkonzepte wird anhand von IV-Scans im Minutentakt getestet, wodurch ein zuverlässiges Modell des Verhaltens in dieser Umgebung über die verschiedenen Jahreszeiten und Montagebedingungen hinweg entsteht. Alle sekundengenau erfassten Wetter- und PV-Daten stellen ideale Eingabedaten für die Planer dar. Dies ermöglicht genaue Energieertragsvergleiche in Echtzeit, da keine Daten gemittelt werden. All dies erfolgt im Rahmen der cloudbasierten Lösung. Selbst statische Entwürfe werden mithilfe von Schwingungssensoren ausgewertet.

Das System ist so konzipiert, dass es auch schwierigen Wetterbedingungen standhält und als netzunabhängiges System mit PV-Modulen mit einer Autonomie von mehreren Tagen betrieben werden kann, was angesichts der zu erwartenden langen Schlechtwetterperioden und einer Schneehöhe von bis zu 4 Metern unerlässlich ist.

Darüber hinaus ermöglicht eine Webcam Live-Übertragungen und die Erkennung von Ereignissen, um die Aktivitäten der Tiere (z. B. Kühe tagsüber, Kaninchen und Bären nachts) oder neugierige Besucher zu überwachen. Das Verständnis dieses Verhaltens ist für die Gewährleistung der Sicherheit und Effizienz des Projekts von entscheidender Bedeutung.

Das System bietet vollen Fernzugriff, um neue Messkampagnen durchzuführen oder das Konsortium zu unterstützen.

Da Gantner Instruments auch auf die Überwachung und Regelung von PV-Anlagen spezialisiert ist, freuen wir uns, einen Beitrag zu diesem hochmodernen, in den Alpen bewährten Systemdesign für eine zuverlässige Schweizer PV-Erzeugung zu leisten.

Erfahren Sie mehr über Utility Scale PV Lösungen von Gantner Instruments Environment Solutions.

Möchten Sie mehr über die Testprojekte von Alpine Solar erfahren? Auf unserer Website finden Sie die neuesten Nachrichten und Informationen zu diesem Projekt. Oder wenden Sie sich gerne direkt an uns, um mehr über unser Engagement in diesem Projekt und die aktuellen Entwicklungen zu erfahren.

Erfahren Sie, wie Gantner andere Akteure im Bereich der PV-Leistungsüberwachung unterstützt hat.

Wir freuen uns darauf, Sie bei der nächsten Veranstaltung zu sehen:

• Die Smarter E Europe in München vom 14. bis 16. Juni