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Wirkungsgrad

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Der Wirkungsgrad beschreibt, wie viel der eintreffenden Sonnenenergie von der Solarzelle, der Anlage oder dem Modul in Elektrizität umgewandelt werden kann. Doch in den Wirkungsgrad fließen nicht nur die eigentlichen Photovoltaikzellen, es werden auch Verlust durch Verkabelung und Wechselrichter berücksichtigt, denn bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom können Verluste nicht vermieden werden. Diese Verluste mögen gering sein, doch bei einer Lebensdauer von ca. 25 Jahren können 4 Prozent erhebliche Einbußen bedeuten. Bei den Leitungen hingegen sind die Verlust sehr gering, wenn man sich an zwei wichtige Grundsätze hält: Die erste Regel ist, dass die vom Hersteller der Module genutzten Leitungsquerschnitte nicht unterschritten werden, denn in dünneren Leitungen ist der Verlust höher. Zweitens sollte der Wandler dicht am Einspeisepunkt verbaut werden, denn Leitungsverlust bei Wechselstrom (6 bis 10 Prozent) sind deutlich höher als bei Gleichstrom (ca. 4 Prozent). 

Der Wirkungsgrad wird berechnet,  indem die gewonnene Energie (Nutzenergie) durch die aufgewendete Energie dividiert wird, dieser Quotient (griechisches Zeichen Eta η) gibt den Wirkungsgrad in Prozent an.

η (Eta) = Nutzenergie / aufgewendete Energie

Ein einfaches Beispiel ohne Kabel und Wandler:

• Photovoltaikanlage mit 10 kWp Leistung

• Verwendete Fläche = 50 Quadratmeter

• Spezifischer Ertrag = 1000 kWh/kWp

• durchschnittlich Globalstrahlung Deutschland (2020) = 1171 kWh

 

Enutz = 10 × 1000 = 10.000 kWh

Eauf = 1171 × 50 = 58.550 kWh

η = 10.000 / 58.550 = 0,17 = 17 % Wirkungsgrad