PV follows function

KurzBeschreibung / brève description

PV follows function

 

Das Projekt PV follows function zielt darauf ab, die Entwicklung und Umsetzung integrierter Photovoltaiktechnologien (integrierte PV) auf Gebäuden und landwirtschaftlichen Flächen in der Großregion zu stärken. Die Umsetzung des Projekts erfolgt durch die grenzüberschreitende Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Partnern. Außerdem werden Pilotanlagen in drei der vier beteiligten Regionen errichtet.

Durch die Installation von Photovoltaik-Systemen auf Flächen und Gebäuden, die bisher nur für eine Anwendung vorgesehen waren (z. B. Weiden, Pflanzenanbau, Wohn- und Gewerbenutzung), soll der Anteil der Photovoltaik in der Großregion durch die Doppelnutzung von Flächen erhöht werden.

Zu diesem Zweck wird die aktuelle Verbreitung der integrierten PV untersucht, Verbreitungsaktivitäten durchgeführt und die Akzeptanz der Systeme durch die die beteiligten Akteure untersucht. Ferner sind messtechnische Begleitung sowie eine Prüfung des rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmens und seiner Weiterentwicklung vorgesehen.

Le projet PV follows function vise à renforcer le développement et la mise en œuvre des technologies photovoltaïques intégrées (PV intégré) aux bâtiments et aux surfaces agricoles dans la Grande Région. La mise en œuvre du projet est assurée au moyen d’une coopération transfrontalière entre les partenaires impliqués et la réalisation d’installations pilotes.

En installant des systèmes photovoltaïques sur des surfaces et des bâtiments qui n’ont été conçus jusqu’à présent que pour une seule application (par exemple : pâturages, cultures de plantes, utilisation résidentielle et commerciale), la part du photovoltaïque dans la Grande Région doit être augmentée en exploitant des surfaces d’une double manière.

À cette fin, la diffusion actuelle du PV intégré sera analysée, des activités de diffusion seront mises en œuvre et l’acceptation par les parties prenantes des systèmes sera étudiée. Un suivi métrologique et du cadre réglementaire et économique et de son développement ultérieur sont également prévus.

Grüne Module im Solarpark Dirmingen/ Modules verts au parc solaire de Dirmingen

Im Rahmen des Projekts PV follows function soll untersucht werden, ob grüne Module bei Agri-PV-Anlagen sich besser in das Landschaftsbild integrieren und damit auch eine höhere Akzeptanz bei der umliegenden Bevölkerung erreichen können. Darüberhinaus sollen Untersuchungen durchgeführt werden, inwiefern sich die Einfärbung der Module auf den Stromertrag auswirkt. Die Einfärbung erfolgte durch ein farbliches Einbettungsmaterial zwischen den beiden Glasplatten des PV Modules.

Bei der Erweiterung des Solarparks im saarländischen Dirmingen wurden ebendiese grünen Module sowie Vergleichsmodule gleicher Bauart ohne grüne Beschichtung verbaut, um die entsprechenden Untersuchungen durchzuführen.

Dans le cadre du projet PV follows function, il s’agit d’étudier si les modules verts des installations agri-PV s’intègrent mieux dans le paysage et s’ils sont ainsi mieux acceptés par la population environnante. En outre, des études seront menées pour déterminer dans quelle mesure la coloration des modules a un impact sur la production d’électricité. La coloration a été réalisée à l’aide d’un matériau d’enrobage coloré placé entre les deux plaques de verre du module PV.

Lors de l’extension du parc solaire de Dirmingen, en Sarre, ces mêmes modules verts ainsi que des modules comparables de même type sans revêtement vert ont été installés afin de réaliser les études correspondantes.

UnterSuchungsErgebnisse / Résultats de l'enquête

Ertragswerte / Valeurs de rendement électrique

Anlagendesign

Zum direkten Vergleich der Ertragswerte wurden je ein String mit 17 handelsüblichen Modulen und ein String mit 17 eingefärbten Module unter identischen Standortbedingungen installiert. Die Module haben eine Nennleistung von jeweils 380 Wp.

 Die Strings wurden am 09.05.2022 in Betrieb genommen und liefern seitdem mit einem Wechselrichterausfall vom 11.08 – 05.10.2022 Ertragsdaten, sodass eine erste Auswertung der Ertragsdaten für das Jahr 2022 erfolgen kann.

Conception de l'installation

Pour comparer directement les valeurs de rendement, une chaîne de 17 modules courants et une chaîne de 17 modules colorés ont été installées dans des conditions de site identiques. Les modules ont une puissance nominale de 380 Wp chacun.

Les strings ont été mis en service le 09.05.2022 et fournissent depuis lors des données de rendement avec une panne d’onduleur du 11.08 au 05.10.2022, ce qui permet une première évaluation des données de rendement pour l’année 2022.

Transparent: 3,33 MWh
Grün/vert: 2,55 MWh

Jahresertrag

Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass im Messzeitraum von den grünen Modulen lediglich 76,5% der Vergleichsenergie der transparenten Module erzeugt wurde.
Im Zeitraum vom 11. August bis zum 05. Oktober wurden keine
Messwerte der Anlage aufgenommen, da hier ein Ausfall des Wechselrichters zum Verlust der Daten geführt hat.
Zur genaueren Untersuchung der Einflüsse von Direkt- und
Diffussstrahlung werden im Folgenden noch 2 repräsentative Tage mit ClearSky-Bedingungen sowie mit Diffus-Licht-Bedingungen untersucht.

Rendement annuel

Le diagramme montre qu’au cours de la période de mesure, les modules verts n’ont produit que 76,5% de l’énergie de référence des modules transparents.
Aucune mesure n’a été prise entre le 11 août et le 5 octobre, car une panne de l’onduleur a entraîné la perte des données.
Afin d’étudier plus précisément l’influence du rayonnement direct et du rayonnement diffus, deux journées représentatives sont analysées dans ce qui suit avec des conditions ClearSky ainsi qu’avec des conditions de lumière diffuse.

Clear-Sky Tag

Das Verhältnis von erzeugter Energie der grünen Module liegt an diesem Tag mit 77,7% im Vergleich zu den transparenten Modulen etwas über dem Gesamtverhältnis. Dabei bleibt das Verhältnis der beiden Module zueinander über die Monate gleich und ist nicht von der Jahreszeit selbst abhängig.

Journée Clear Sky

Ce jour-là, le rapport entre l’énergie produite par les modules verts et celle produite par les modules transparents est de 77,7%, ce qui est légèrement supérieur au rapport global. Le rapport entre les deux modules reste toutefois le même au fil des mois et ne dépend pas de la saison en elle-même.

Transparent: 35,1 kWh
Grün/vert: 27,3 kWh

Transparent: 24,8 kWh
Grün/vert: 20,2 kWh

Bewölkter Tag mit diffuser Einstrahlung

An bewölkten Tagen liegt das Verhältnis der erzeugten Energie zwischen grünen und transparenten Modulen hier mit 81,5% und im Mittel mit ca. 80% etwas höher als der Vergleich an einem Clear-Sky Tag. Hier ist die Einstrahlug idealisiert gesehen homogen über den Himmel verteilt, weshalb dabei der Einfluss der Einstrahlungsrichtung auf das Reflexionsverhalten des gefärbten EVA nicht so stark zum Tragen kommt wie bei einem Clear-Sky Tag.

Journée nuageuse avec rayonnement diffus

Par temps nuageux, le rapport entre l’énergie produite par les modules verts et les modules transparents est légèrement plus élevé (81,5% et 80% en moyenne) que lors d’une journée “ciel clair”. Dans ce cas, le rayonnement est idéalement réparti de manière homogène dans le ciel, c’est pourquoi l’influence de la direction du rayonnement sur le comportement de réflexion de l’EVA coloré n’est pas aussi importante que lors d’une journée Clear Sky.

Abschließende Betrachtung

Die Ertragsunterschiede der farbigen Module zu den ungefärbten Modulen sind deutlich vorhanden und in dieser Höhe nicht erwartet worden.

Vom Hersteller wurde ein Ertragseinfluss durch die Integration des farbigen EVAs von ca. 10% angegeben. Entsprechend der Messwerte muss hier jedoch mit einem Ertragseinfluss von 25% gerechnet werden, was die Nutzung dieser farbigen Module in dieser Anwendungskonstellation so nicht wirtschaftlich umsetzbar macht.

Zur genaueren Untersuchung der Ursachen des hohen Ertragseinflusses wird die Modulleistung noch in Abhängigkeit des Einstrahlwinkels untersucht.  

Next2Sun ist im Austausch mit weiteren Modulherstellern, um andere Materialien zur Einfärbung zu testen. Sobald die erste Prototypenfertigung erfolgreich ist, werden weitere eingefärbte Module und entsprechende Vergleichsmodule in der Anlage verbaut und deren Ertragsverhalten untersucht.

Considération finale

Les différences de rendement entre les modules colorés et les modules non colorés sont évidentes et n’étaient pas attendues à ce niveau.

Le fabricant a indiqué une influence sur le rendement d’environ 10% due à l’intégration de l’EVA colorée. Conformément aux valeurs mesurées, il faut toutefois compter ici avec une influence sur le rendement de 25%, ce qui rend l’utilisation de ces modules colorés non réalisable de manière économique dans cette constellation d’applications.

Afin d’analyser plus précisément les causes de cette influence élevée sur le rendement, la puissance des modules est encore étudiée en fonction de l’angle d’incidence.

Next2Sun échange avec d’autres fabricants de modules afin de tester d’autres matériaux pour la coloration. Dès que la première fabrication de prototypes sera réussie, d’autres modules colorés et des modules de comparaison correspondants seront montés dans l’installation et leur comportement en matière de rendement sera étudié.

Interreg Grossregion / Grande Région

Förderprogramm/
Programme de soutien

 
Das INTERREG V A Programm Großregion fördert grenzüberschreitende Kooperationen zwischen lokalen und regionalen Akteuren im Gebiet der Großregion. Es führt damit die Zusammenarbeit in der Großregion fort, die bereits im Rahmen der Vorgängerprogramme INTERREG III (2000-2006) und INTERREG IV (2007-2013) bestand.
 

Es ist Teil der europäischen Kohäsionspolitik. Diese zielt darauf ab, den wirtschaftlichen, sozialen und territorialen Zusammenhalt zu stärken, um die Entwicklungsunterschiede zwischen den verschiedenen Regionen der Europäischen Union zu verringern.

Das Programm Interreg wird aus dem „Europäischen Fonds für regionale Entwicklung“ (EFRE) finanziert und setzt seit mehr als 25 Jahren den Rahmen für transnationale, grenzübergreifende und interregionale Zusammenarbeit.

Le programme européen Interreg vise à promouvoir la coopération entre les régions européennes et le développement de solutions communes dans les domaines du développement urbain, rural et côtier, du développement économique et durable.

Il s’inscrit dans le cadre de la politique de cohésion européenne. Cette politique vise à renforcer la cohésion économique, sociale et territoriale en réduisant les différences de développement entre les différents territoires de l’Union européenne.

Le programme Interreg est financé par le « Fonds Européen de Développement Régional » (FEDER), et constitue depuis plus de 25 ans le cadre pour des coopérations transnationales, transfrontalières et interrégionales.

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