Hallo,

Hintergrund: Für eine geplante Farm (260ha) am Äquator (1,5°N, Uganda), in 1200-1400m Höhe (Hügelkette in NS-Richtung mittig auf dem Grund) suche ich eine geeignete Stromversorgung. Es gibt derzeit eine funktionierende Steckdose, aber ich denke nicht, dass man da eine ganze Farm erfolgreich anschließen kann, mit 0,12€/kWh auch nicht übermäßig billig. Ich suche also eine Quasi-Insellösung, Eigenversorger, aber wohl doch mit Netzanbindung (Überschüsse verkaufen, als Ersatz, wenn mal Wartung ist, o.ä.). Zugleich suche ich eine bedarfsgerecht aufrüstbare Lösung. Z.B. in Einheiten zu je 10-20kWp, die ich jeweils unabhängig ans Farmnetz hängen kann.

Biomasse zu verbrennen wäre naheliegend, aber der Boden ist schlecht und ich möchte die verfügbare Biomasse lieber für Kompost, Bio-Kohle => Terra Preta nutzen. Wind haben wir kaum und schon gar nicht regelmäßig. Solarthermie gibt es praktisch nur in Großanlagen. Daher vorrangig PV.
Da es vorrangig zur Eigennutzung ist, möchte ich im Tagesverlauf möglichst gleichmäßige Ausbeute haben, da ich sonst übermäßig Pufferkapazität brauche. Nachts ist der Bedarf voraussichtlich wesentlich niedriger (aber Kühlhaus, Wohnhäuser, Außenbeleuchtung brauchen natürlich auch was).

Am Äquator in Meereshöhe is die Airmass AM per Definition 1,0. Zur Höhenkorrektur habe ich mal provisorisch den Luftdruck genommen. In 1400m Höhe komme ich dann auf AM 0,84. Lufttemp. tags idR knapp 30°C, nachts knapp 20°C. In meiner PV-Anfänger-Naivität vermute ich mal, dass die PV-Module die kleine AM nicht wirklich gut vertragen werden. An sich wären ein- oder gar zweidimensional nachgeführte Module sonst eine feine Sache. Sunny Design von SMA meint was von 1600kWh/m²a, dann noch entsprechend mehr wegen der Höhenlage. Wenn ich persönlich überschlage komme ich auf deutlich mehr (10h/d a 1kW ...), aber gut.

Zwei Ideen:
a) Solarhybrid, d.h. wassergekühlte Module (großer Wassertank als 12h-Puffer), Die Umwälzpumpe läuft rund um die Uhr, damit kann die Wärme nachts wieder abgestrahlt werden. Ich bräuchte aber eine Version ohne Dämmung.
b) ich nehm deutlich mehr Module, ständer die fest auf 60° Neigung, je zur Hälfte nach Osten und Westen (beidseitig des Hügels). Es sollte sich an Vorder-und-Rückseite der Module Thermik ausbilden, der Luftzug kühlt dann die Module. Mittags stehen alle Module relativ ungünstig zur Sonne, in Summe bleibt die Leistung früh bis spät aber wohl recht stabil. Spart die Nachführung und Wasserkühlung um den Preis von mehr Modulen.

b) ist eindeutig die robustere Lösung, kein Wasser, keine bewegten Teile. Ansonsten bin ich unschlüssig bzw. unerfahren. Was empfehlt Ihr? Sieht sich jemand berufen, AM präziser zu berechnen? Wie heiß wird an dem Standort ein ungekühltes Modul mittags wohl werden? Alternative Ideen?

Vielen Dank und viele Grüße,
Michael

Hallo Michael!

So ganz wird mir nicht klar, was du vorhast, bzw. wie die Rahmenbedingungen sind.

Was heißt "es gibt eine Steckdose"? Gibt es einen ordentlichen Netzanschluss (3-phasig) oder nur ein kleines Kabel von irgendwoher?

Du schreibst, du willst eine "netzgekoppelte Inselanlage" (in meinen Worten mal so ausgedrückt).
Was ist deine Motivation?
a) Gibts oft Stromausfälle, die du überbrücken möchtest? (Backup)
b) Willst du aus ökologischen oder anderen Gründen deinen Strom mehr oder weniger selbst erzeugen?
Du hast geschrieben, du willst Überschüsse verkaufen. Willst du nachts Netzstrom beziehen oder gespeicherten eigenen Strom verwenden?

Beschreibe das mal bitte näher...

Sonnige Grüße

Hallo,

b) ich nehm deutlich mehr Module, ständer die fest auf 60° Neigung, je zur Hälfte nach Osten und Westen (beidseitig des Hügels). Es sollte sich an Vorder-und-Rückseite der Module Thermik ausbilden, der Luftzug kühlt dann die Module. Mittags stehen alle Module relativ ungünstig zur Sonne, in Summe bleibt die Leistung früh bis spät aber wohl recht stabil. Spart die Nachführung und Wasserkühlung um den Preis von mehr Modulen.

das ist ganz sicher eine eher schlechte Lösung. In Äquatornähe wird bei einer stationären Anlage der höchste Ertrag erzielt, wenn die Module fast waagrecht montiert werden, optimal wäre eine Neigung von nur 3°. Mit PVGIS10 komme ich für Uganda (Postion 1,5° Nord/32 ° Ost) dabei auf 1810 kWh/kWp, bei einer 2-achsig nachgeführten Anlage sogar auf 2560 kWh/kWp. Bei der 60° Lösung komme ich nur auf 1340 kWh/kWp.
Eine Wasserkühlung wird wahrscheinlich nicht funktionieren, dazu gibt es hier im Forum schon etliche Threads. Empfehlenswert ist die Verwendung von Modulen, deren Leistung bei steigenden Temperaturen möglichst wenig nachlässt.

Gruß

hops

Hallo,

@Bürgersolar:
persönlich war ich noch nicht vor Ort. Meine Freundin ist dort aufgewachsen. Das Haus hat nen Stromanschluss. An der gleichen Leitung hängen noch hunderte andere Häuser (Hütten) entlang der Straße. Ich bezweifel, dass eine 10kV-Leitung in der Nähe ist. Und wenn die alle auf 240V, mit Glück Drehstrom, hängen, kann ich da keine Industrie dranhängen. Die Netzspannung wird eh schon stark schwanken.

Backup ist absolut wichtig. Im Kühlhaus kann ich keinen mehrstündigen Ausfall gebrauchen, auch wenn ich das eher über Adsorption kühlen möchte. Die tatsächliche Ausfallrate kenne ich nicht. Die Bevölkerung wächst mit 3% pro Jahr, die Wirtschaft mit 6-7%. Da halten der Netzausbau und die Kraftwerke nicht mit Schritt (nicht mal die Chinesen schaffen es).

Meine eigentliche Motivation selbst via PV zu erzeugen:
- Ökologisch: Uganda hat einen deutlichen Strommangel, den will ich nicht verschärfen. Derzeit werden 99% aus Wasserkraft gewonnen (wow!). Das zuletzt erweiterte größte Wasserkraftwerk führt aber zu nun erheblich sinkenden Wasserständen des Viktoriasees. Treibstoff ist dort viel teurer als hier (kein Zugang zum Meer), ein Notstromaggregat ist also nur mäßig ökonomisch. Biomasse will ich wie gesagt zum Bodenaufbau nutzen.
- Ökonomisch: Die derzeitigen 0,12€/kWh finde ich recht teuer. Am Äquator kann ich schon durch die tägliche Nutzung deutlich mehr kWh aus PV rausholen als üblich (auch wenn jedes Berechnungstool was anderes ermittelt), deshalb erwarte ich von PV eine höhere Rentabilität als hier, evtl. sogar Gewinne. Eine neue 10kV-Leitung mit Trafo kostet auch was, und dann hab ich nur die Leitung, kein Kraftwerk.

Nachts möchte ich lieber gespeicherten eigenen Strom verwenden. Backup will ich ja eh.

Ich hab auch eine echte Insellösung erwogen. Aber es gibt auch mal mehrere Tage schlechtes Wetter wo ich eine andere Quelle zur Unterstützung brauche. Normalerweise plane ich tagsüber leichte Überschüsse, die ich gerne verkaufen würde. Da Uganda nur Wasserkraft nutzt, gibt es keine Grundlastproblematik wie bei uns.

Zusätzlich zur Farm wollen wir auch relativ bald Wohngebäude, Werkstatt, Tierarzt, Hausarzt, Schule, etc. einrichten, da braucht es jedesmal Strom. Eine PV-Standardlösung könnte ich da leicht dezentral erweitern, wir könnten trotz der Entfernungen rein bei einer Netzspannung bleiben, keine Umspannung. Wir wollen Geld verdienen, aber auch den Menschen helfen, den Ort entwickeln.


@hops:
PVGIS10 kannte ich noch nicht, klasse! 1-achsig reicht aber, Inclined axis. Die 2. Achse bringt mir keine 5%.

Dann such ich nochmal nach der Wasserkühlung im Forum. Ja, Dünnschicht soll etwas besser bei höheren Temp. sein. Ich hab gelesen, wir schaffen hier in D zur Sommersonnenwende AM 1,14. meine 0,84 sind aber nochmal gut 1/3 mehr pro Fläche . Die resultierende max. Modultemp. ist also höher als bei uns (nicht 1/3, aber eben doch.) Ich frag mal bei einem Hersteller nach.

Ja, Dünnschicht-module sollen etwas toleranter bzgl. Temp. sein, aber bei Nachführung hab ich natürlich viel mehr Mechanik wegen der kleineren Wirkungsgrade.


Ok, also 1-dim. Nachführung. Das ist wohl geklärt, gut.

Ich dachte auch an rückseitige aktive Luftkühlung (wie PC-Lüfter). Wenn ich das wetterfest hinbekomme wäre das ganz nett. Hauptsache die Module nehmen ohne Lüftung keinen Schaden.

Danke und viele Grüße, Michael

Hallo Michael,

das klingt ja richtig spannend, was ihr da plant! Finde ich richtig klasse!

Hast du dir schonmal dieses Video von SMA angeschaut?
http://www.sma.de/de/news-infos/videos- ... sland.html
Auch das Video zu SunnyBackup könnte dich interessieren!

Das Sunny Island System hat denke ich alles, was du brauchst/willst: Modulare Erweiterbarkeit, Möglichkeit, auch andere Quellen einzubeziehen (Wasserkraft, Wind, Dieselaggregat, etc.) und kann auch an ein Netz angeschlossen werden, um sich da sozusagen was zu holen, wenns nicht reicht.

Eventuell würde bei der geplanten Größe auch ein Wasserspeicher (wie im Video zu sehen) Sinn machen, bei dem du mit überschüssigem Strom Wasser in einen höhergelegenen Tank pumpst und bei Bedarf eine kleine Turbine antreibst. Kostet sicher Geld, aber auf Dauer vielleicht weniger als eine Batterie mit begrenzter Zyklenfestigkeit -> gerade wenn du jede Nacht deine Speicher anzapfen willst.

Sonnige Grüße

buergersolar hat geschrieben:Hallo Michael,

das klingt ja richtig spannend, was ihr da plant! Finde ich richtig klasse!

Hast du dir schonmal dieses Video von SMA angeschaut?
http://www.sma.de/de/news-infos/videos- ... sland.html
Auch das Video zu SunnyBackup könnte dich interessieren!

Das Sunny Island System hat denke ich alles, was du brauchst/willst: Modulare Erweiterbarkeit, Möglichkeit, auch andere Quellen einzubeziehen (Wasserkraft, Wind, Dieselaggregat, etc.) und kann auch an ein Netz angeschlossen werden, um sich da sozusagen was zu holen, wenns nicht reicht.

Eventuell würde bei der geplanten Größe auch ein Wasserspeicher (wie im Video zu sehen) Sinn machen, bei dem du mit überschüssigem Strom Wasser in einen höhergelegenen Tank pumpst und bei Bedarf eine kleine Turbine antreibst. Kostet sicher Geld, aber auf Dauer vielleicht weniger als eine Batterie mit begrenzter Zyklenfestigkeit -> gerade wenn du jede Nacht deine Speicher anzapfen willst.

Sonnige Grüße

Moin ...

"billig" wird das ganze sicher nicht werden ! Auch spielen sicher allein schon die Transportkosten bis vor Ort eine gewichtige Rolle ! Andererseits wenn man das ganze richtig angeht hat man ggf. durch zuverlässigen Strom einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Erezugern, die mit periodischen Ausfällen in der Stromversorgung zu kämpfen haben. Machbar ist das sicher viel und es muß bei diesen "Traumausbeuten" (Äquator und Höhe ..was gibt es besseres ??) sicher auch kein "teures" Trackersystem eingesetzt werden , sondern die Dinger könnten wie bereits gesagt quasi horizontal auf dem Gelände montiert werden. (Freifläche)



Als Ersatz für eine herkömmliche Batterie(bank) fällt mir spontan auch noch diese "Kiste" ein: (keine "Zyklen"-Probleme)

http://www.cellstrom.at/cellcube-FB-10- ... .56.0.html

@Moderatoren:

Am besten in den Bereich "Inselanlagen" verschieben, da sich dort die "Inselspezis" eher rum treiben

Hallo,

Aus PVGIS habe ich inzwischen raus, dass ich mit rund 1200W/m² bei blauem Himmel rechnen muss /darf, 8h/d über 1000W/m². Soweit ich das überblicke sind die Spitzenwerte in Deutschland aber kaum niedriger/ kürzer. Ich denke, das Thema ist fürs erste geklärt, schön. Zum Leistungsverlust habe ich nicht viel finden können PVGIS scheint für Afrika keine Temperaturwerte zu haben.

Das Pumpspeicherkraftwerk ist eine sehr interessante Idee. Privaten Hügel hab ich ja. 200m Differenz ist auch schon was. Nach Verlusten kann ich etwa 0,5kWh/m³ speichern. z.B. 10000m³ = 5000kWh (mal ein Monat keine direkte Sonne), nichts besonderes (1000Kühe a 0,1m³/d müssen auch mal ne mehrmonatige Trockenheit überleben). Knackpunkt ist der Invest, besonders die sicher nicht billige Turbine und knapp 1km Druckleitung (200m sind schon 20 bar statisch). Da brauch ich wohl Profis. Ich merk mir das mal, dass ich die Flächen nicht versehentlich verbaue.

Für Lastschwankungen allein ist es aber ungeeignet. Die bewegten Massen sind viel zu groß, um die schmerzfrei zu stoppen/beschleunigen. Aber für den Rest kann ich was kleines nehmen, rotierende Masse, Batterien o.ä., oder eben das öffentliche Netz.

SMA muss ich mir mal genauer ansschauen, unabhängig vom konkreten Hersteller. Cellstrom ist auch ein interessantes Konzept zum Puffern.

Feundin möchte nicht nur Kühe züchten sondern wohl auch Milch produzieren. Da muss ich doch noch mal bei den BHKWs und den Absorptionskühlern fremd gehen. Ich hoffe ja, dass ich irgendwann deutlich mehr Biomasse erzeuge als verbrauche, dann habe ich auch Gas zum Verheizen.

Wann welches Invest nun genau lohnt, muss ich dann mal schaun.

Es ist keine echte Inselanlage, aber sicher auch nicht das Steuerspar- und EEG-Abzockprojekt wie hier in D. Könnt den Thread gerne verschieben, solang ich ihn wiederfinde Wobei, zunächst Vorrang hatte meine Sorge um die Module. Für weitere Detailfragen fang ich lieber neue Themen an.

Viele Grüße,
Michael

Die Temperatur muss dich nicht kümmern, in dieser Höhe. Da ich ein ähnliches Projekt in Kenia zu laufen habe, hatten Freunde von mir ein Muster (Poly) mit genommen und die Temperaturen gemessen.
Kein Problem. zumindest bei 1.200 m . Man kann Standartmodule nehmen.
Ansonsten ist bei 1.810 kWh je kWp und 12 Cent (Kosten Strom) *nicht überprüft
kaum eine Anlage rentabel zu betreiben. Ertrag ca. 217, - € je kWp im Jahr

Eine Inselanlage, zumal mit Speichern wird es nicht unter 2.500,- (Netto) geben. (20 kWp Anlage muss es bei Kühlhaus schon sein)
Bei einem Kühlhaus kann man Energie in Form von Kälte speichern. Das wäre daher kein Problem, wenn man das Kühlhaus so auslegt. (Wird auch in D mit billigem Nachtstrom gemacht)
Der Puffer Speicher muss nicht groß sein. Da ja bei euch die Sonne runterfällt.
Was in dieser Region oftmals gemacht wird, dass das Wasser mit Strom erwärmt wird. Mit einer ST sollte das kein Thema sein. Wärme ist ja besser zu speichern.
Und die 1 kw Strom für den Fernseher ( nix mit Astra ) wenige Deutsche Programme und sehr teuer. Abends ist kein Thema

Leider gibt es ein entscheidenden Grund, warum das alles nicht geht, außer auf einem recht hohen eigenem Dach (man muss darunter wohnen)
Es wird alles geklaut. Das kann sich hier keiner vorstellen.
Also Freiland geht nicht.

PV-Berlin hat geschrieben:Die Temperatur muss dich nicht kümmern, in dieser Höhe. Da ich ein ähnliches Projekt in Kenia zu laufen habe, hatten Freunde von mir ein Muster (Poly) mit genommen und die Temperaturen gemessen.
Kein Problem. zumindest bei 1.200 m . Man kann Standartmodule nehmen.
Ansonsten ist bei 1.810 kWh je kWp und 12 Cent (Kosten Strom) *nicht überprüft
kaum eine Anlage rentabel zu betreiben. Ertrag ca. 217, - € je kWp im Jahr

Eine Inselanlage, zumal mit Speichern wird es nicht unter 2.500,- (Netto) geben. (20 kWp Anlage muss es bei Kühlhaus schon sein)
Bei einem Kühlhaus kann man Energie in Form von Kälte speichern. Das wäre daher kein Problem, wenn man das Kühlhaus so auslegt. (Wird auch in D mit billigem Nachtstrom gemacht)
Der Puffer Speicher muss nicht groß sein. Da ja bei euch die Sonne runterfällt.
Was in dieser Region oftmals gemacht wird, dass das Wasser mit Strom erwärmt wird. Mit einer ST sollte das kein Thema sein. Wärme ist ja besser zu speichern.
Und die 1 kw Strom für den Fernseher ( nix mit Astra ) wenige Deutsche Programme und sehr teuer. Abends ist kein Thema

Leider gibt es ein entscheidenden Grund, warum das alles nicht geht, außer auf einem recht hohen eigenem Dach (man muss darunter wohnen)
Es wird alles geklaut. Das kann sich hier keiner vorstellen.
Also Freiland geht nicht.

Moin ...

Also bezüglich ASTRA Empfang mag ich widersprechen wollen:

http://www.dxandy.de/afrika.htm
http://www.normcast.de/medien/astra-emp ... brasilien/

Das kommt immer auf die örtlich vielieicht doch empfangbaren sog. "Nebenkeulen" an ...die jedoch auch von Satellit zu Satellit (ASTRA ist eine Position mit mehreren Satelliten) sehr unterschiedlich sein können.

Gut der Aufwand wäre in jedem Falle sicher enorm

mfg vom Deich

@Auswanderer:

Das Thema "solare Kühlung" geht allerdings auch ohne den Umweg über den Strom:

http://www.solitem.de/solitem.de/ger_index.php
http://www.pressebox.de/pressemeldungen ... xid/179199