Zukunft von Solarzellen
Kostenentwicklung
Laut Studien sinken die Herstellungskosten von Solarzellen jedesmal um rund 20%, wenn sich die insgesamt hergestellte Menge an Solarzellen verdoppelt hat. Diese Verdopplung erfolgt derzeit alle 2 Jahre. Setzt sich dieser Trend fort, wäre Solarstrom tatsächlich in absehbarer Zeit konkurrenzfähig.
Die E-
Den Preis für Strom aus der Steckdose werden die Solarzellen meiner Einschätzung nach nicht senken können:
- wird Solarstrom mit fixen Einspeisetarifen vergütet, die weit über dem Marktpreis liegen
- kann das Netz nur einen begrenzten Teil Solarstrom aufnehmen
- ersetzen Solarzellen keine konventionelle Kraftwerksleistung, sondern nur Brennstoff
Weiterer Ausbau
In Deutschland sollen Solarzellen bis zu einer Leistung von 52 GW ausgebaut werden. Damit würden Solarzellen 8–
Verstetigung der Einspeisung
Die von Solarzellen erzeugte Leistungsspitze um die Mittagszeit belastet die Stromnetze und verursacht bei einem weiteren Zubau von Solarzellen einen Bedarf an immer mehr Speicherkapazitäten. Um diesen Bedarf nicht zu überschätzen, solltest du wissen:[4]
- 100% ihrer Nennleistung erreichen Solarzellen nur kurzzeitig an bewölkten Tagen, wenn zwischendurch mal die Sonne durchkommt. (Wenn die Sonne länger scheint, werden die Solarzellen warm und ihr Wirkungsgrad sinkt um ca. 0,4%/K.)
- 90% ist meistens die obere Grenze für große Anlagen auf dem freien Feld.
- 85% beträgt realistischerweise die maximale zeitgleiche Einspeisung von Aufdachanlagen in einem Ortsnetz (weil es auf Dächern wärmer ist und weil die Solarzellen dort nicht alle optimal ausgerichtet sind).
- 70% der Nennleistung werden deutschlandweit selten überschritten (weil es nur an sehr wenigen Tagen im Jahr überall sonnig ist).
Durch folgende Maßnahmen können die Leistungsspitzen weiter reduziert werden:
Bewegliche Solarzellen erzeugen mehr und gleichmäßiger Strom.
- Die Solarzellen nicht ideal nach Süden, sondern in Ost/West-
Richtung aufstellen[5] – Dadurch sinkt der Ertrag um 9– 15%, aber die Leistungsspitze sinkt von 90% auf ca. 65% der Nennleistung. (Die Kosten müssen nicht unbedingt höher sein, weil die Errichtung schneller geht und weil weniger Fläche zu bezahlen ist. Nachteilig ist die geringe Erzeugung im Winter. Lohnt sich aber dennoch, wenn dadurch mehr Solarzellen untergebracht werden können.[6]) - Die Solarzellen der Sonne nachführen – Für den gleichen Ertrag reicht dann ca. 80% der Leistung. (Die höheren Kosten werden jedoch durch den Mehrertrag i. A. nicht wettgemacht.)
- Leistungsspitzen kappen:[7]
- Bei Begrenzung auf 70% würde man nur 5% Ertrag verlieren.
- Bei Begrenzung auf 50% würde man 16% Ertrag verlieren.
Die Begrenzung auf 70% wurde in Deutschland 2012 für kleine Solarstromanlagen eingeführt. Alternativ kann eine Möglichkeit geschaffen werden, dass der Netzbetreiber die Anlage aus der Ferne drosseln oder abschalten kann, was sich aber bei kleinen Anlagen kaum rechnet.
Beitrag von Solarzellen zu einer Vollversorgung mit Ökostrom
Mit Solarzellen lässt sich inzwischen deutlich billiger Strom erzeugen als mit Sonnenwärmekraftwerken. Letztere haben aber den Vorteil, dass sie in Verbindung mit einem Wärmespeicher regelbar sind, während Solarzellen zum Ausgleich ihrer Erzeugungsschwankungen auf teure Stromspeicher angewiesen sind. Deswegen gehe ich davon aus, dass Solarzellen auch bei einer Vollversorgung mit Ökostrom nur einen kleinen Anteil im Mix mit anderen Ökostrom-
Meine Einschätzung
Bis 2010 hielt ich noch eine Verzögerung der Marktreife von Solarzellen um Jahrzehnte für möglich. Das glaube ich jetzt nicht mehr. In südlichen Ländern fehlt nicht mehr viel, und es kann auch ohne Ökostrom-
Weiter
Quellen
| [1] | E-| [2]
| Fraunhofer- | [3]
| Deutsches Umweltbundesamt: Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen (PDF, 13 MB), 2010, S. 95 (im PDF S. 97)
| [4]
|
|
[5]
|
|
[6]
| HTW Berlin: Stromspeicher- | [7]
| Artikel (PDF) in Photon, 12/2010, S. 17
| |