CPVIndien – Aufbau und Evaluierung eines 53 kW Konzentrator PV Kraftwerks in Indien

Laufzeit: Januar 2016 - Juni 2020
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) im Rahmen der Internationalen Klimaschutzinitiative
Kooperationspartner: NETRA, Indien
Projektfokus:
Gemeinschaftliches Team aus Fraunhofer ISE, BSQ und NETRA NTPC Mitarbeitern. Im Hintergrund ist eines der vier in Greater Noida, Indien, installierten CPV Systeme gezeigt.
© Fraunhofer ISE

Gemeinschaftliches Team aus Fraunhofer ISE, BSQ und NETRA NTPC Mitarbeitern. Im Hintergrund ist eines der vier in Greater Noida, Indien, installierten CPV Systeme gezeigt.

Versuchseinrichtung bestehend aus einer Sonnennachführeinheit und eines Messsystems zum Bestimmen von Strom Spannungs-Charakteristiken von (C)PV Modulen. Die gezeigte Versuchseinrichtung ist innerhalb des Projekts in Greater Noida, Indien installiert worden.
© Fraunhofer ISE

Versuchseinrichtung bestehend aus einer Sonnennachführeinheit und eines Messsystems zum Bestimmen von Strom Spannungs-Charakteristiken von (C)PV Modulen. Die gezeigte Versuchseinrichtung ist innerhalb des Projekts in Greater Noida, Indien installiert worden.

Produzierte Energiemenge eines BSQ CPV Moduls im Verlauf eines Jahres am Standort Freiburg, Deutschland. Die Energiemenge wurde mit Hilfe der Software PVSyst errechnet und mit der gemessenen Energiemenge verglichen. Dabei wurde eine geringe Abweichung von 3 % ermittelt. Im nächsten Schritt wird diese Abweichung unter Verwendung von Kraftwerksdaten am Standort Greater Noida, Indien berechnet werden.
© Fraunhofer ISE

Produzierte Energiemenge eines BSQ CPV Moduls im Verlauf eines Jahres am Standort Freiburg, Deutschland. Die Energiemenge wurde mit Hilfe der Software PVSyst errechnet und mit der gemessenen Energiemenge verglichen. Dabei wurde eine geringe Abweichung von 3 % ermittelt. Im nächsten Schritt wird diese Abweichung unter Verwendung von Kraftwerksdaten am Standort Greater Noida, Indien berechnet werden.

Das Hauptziel des Projekts ist die Installation und wissenschaftliche Evaluierung eines 53 kW CPV Systems zur Stromerzeugung in Indien. Neben dem CPV System wurde auch ein Außenmessstand zur elektrischen Charakterisierung von (C)PV Modulen installiert. CPV System und Außenmessstand werden verwendet um CPV Kraftwerksinstallationen in Indien wissenschaftlich zu evaluieren und zu bewerten. Diese Evaluation erfolgt in enger Zusammenarbeit mit unserem indischen Partner NETRA NTPC. Dadurch soll ein Wissenstransfer im Bereich CPV ermöglicht werden.

Die Konzentrator-Photovoltaik (CPV) ist eine Technologie für kostengünstige Solarstromerzeugung in Regionen mit viel direkter Solarstrahlung. Das Sonnenlicht wird dabei mittels Linsen auf kleine, höchsteffiziente Mehrfachsolarzellen mit Wirkungsgraden deutlich über 40 % konzentriert. CPV-Module folgen auf Nachführsystemen (Trackern) immer dem Sonnenlauf und nutzen damit das direkte Sonnenlicht. Die spezifischen Anforderungen, die sich beim Einsatz der CPV in Indien ergeben, untersucht das Fraunhofer ISE nun in einem gemeinsamen Projekt mit NETRA, der Forschungseinrichtung des größten indischen Energieversorgers NTPC Limited. Das Projekt CPVIndia wird gefördert durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW, aus Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit BMU, im Rahmen der Internationalen Klimaschutzinitiative.

Indien ist ein Land mit einem großen und rasch wachsenden Energiebedarf. Um diesen zu decken und eine emissionsneutrale Entwicklung der Wirtschaft voranzutreiben, hat die indische Regierung Ziele für den Ausbau der erneuerbaren Energien ausgerufen. In diesem Kontext steht das Vorhaben, die CPV als Forschungsthema in Indien einzuführen und mittelfristig als Kraftwerkstechnologie zu etablieren.

Eines der zentralen Projektziele ist ein Wissenstransfer speziell im Bereich CPV. So sind zahlreiche Seminare von Freiburger Forschern für ihre indischen Kollegen abgehalten worden. Ein weiterer Fokus liegt auf der Charakterisierung der CPV-Technologie im Kontext der lokalen Klimabedingungen in Indien. Hierfür wurden vier kommerzielle CPV Systeme installiert (Abb. 1). Dabei können beispielsweise Auswirkung von Verschmutzungen untersucht werden. Zudem hat das Fraunhofer ISE auf dem vorgesehenen Testgelände des indischen Forschungspartners eine Nachführeinheit installiert (Abb. 2), die flexibel für die Messung von CPV- oder auch PV-Modulen eingesetzt werden kann. Über den Transfer von CPV Know-how an die indischen Kollegen hinaus, verspricht das Projekt auch Erkenntnisse zur Verbesserung von Modellen für Energieertragsprognosen für die CPV-Technologie. Erste Ergebnisse sind dazu in Abbildung 3 dargestellt