Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland - Hems-renewables ...

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Wandlungsverlusten des Wechselrichters. Der von den Modulen gelieferte Gleichstrom wird von Wechselrichtern für die Netzeinspeisung angepasst. Der Wirkungsgrad neuer PV-Wechselrichterr liegt, unabhängig von der eingesetzten Modultechn nologie, aktuell um 98%. In Deutschland werden je nach Einstrahlung und PR spezifische Erträge um 900, , in son- dies nigen Gegenden über 10000 kWh/kWpp erzielt. Pro Quadratmeter Modul entspricht ca. 130 kWh, bei Spitzenmodulen ca. 180 kWh. Ein durchschnittlicher 4-Personen- von Haushalt verbraucht pro Jahr ca. 4400 kWh Strom, dies entspricht demm Jahresertrag 34 m 2 gewöhnlichen Modulen. Die Dachfläche eines Einfamilien-Hauses reicht somit aus, um den Jahresstrombedarf einer Familie in Summe über eine PV-Anlage zu erzeu- Er- gen. Auf flachen Dächern und im Freiland werden Module aufgeständert, um ihren trag zu erhöhen. Bei Südausrichtung und entsprechenderr Beabstandung belegen sie ungefähr das 2,5fache ihrer eigenen Fläche. Zum Vergleich: Bei Verstromung von Energiepflanzen liegt der auf diee Einstrahlung be- zogenee Wirkungsgrad deutlich unter 1%. Dieser Wert sinktt weiter, wenn fossile organi- sche Materie als Kohle, Öl oder Erdgas verstromt wird. Entsprechende Verbrennungs- der bereits vorhandenen chemischen Energie im fossilen Energieträger. Für Kohlekraft- werke in Deutschland wird dann bspw. . ein mittlerer Wirkungsgrad umm 38% angegeben. Bei der Verbrennung von Biokraftstoffen in Fahrzeugen erreicht man auch nur beschei- dene Effizienzen bezogen auf die eingestrahlte Energie undd die Flächennutzung. Abbil- Kraftwerke beziehen ihre Wirkungsgra adangabe aber normalerweise auf die Konversion dung 22 vergleicht die Gesamtreichweiten von Fahrzeugen, die verschiedene Biokraft- stoffe verbrennen, mit der Gesamtreichweite eines Elektrofahrzeugs (Plug-In-( be- Hybridantrieb), dessen elektrische Antriebsenergie durch einn PV-Feld gleicher Größe reitgestellt wird. Plug-In-Hybrikm zurücklegen. Reine Elektrofahrzeuge bieten Reichweiten n bis ca. 200 km (bspw. 175 Serienfahrzeuge könnenn rein elektrisch mit einer Akkuladung ca. 20-50 Normreichweite km für den Nissan Leaf mit 24 kWh Speicherkapazität). Abbildung 22: Fahrzeugreichweite mit dem Jahresertrag von 1 a = 100 m 2 Energiepflanzenan- bau (2,3) und von 40 m 2 PV-Modulen, aufgeständertt auf 100 m 2 ebener Grundfläche, Quellen: Bruno Burger, Fraunhofer ISE ( 1) und Fachagentur Nachwachsende Rohstoffee (2),(3) Fakten zur PV. docx 08.01.13 30 (65)
In Südspanien oder Nordafrika lassen sich spezifische Erträge bis 1600 kWh/kWp erzielen, allerdings erzeugen lange Leitungswege nach Deutschland erhebliche Energieverluste und Kostenaufschläge. Abhängig von der Spannungsebene liegen die Leitungsverluste zwischen 0,5 - 5% pro 100 km. Über Leitungen zur Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragung (HGÜ) lassen sich die Transportverluste auf knapp 0,3% pro 100 km reduzieren, dazu kommen Konverterverluste. Eine 5000 km lange HGÜ-Leitung würde somit ca. 14% reine Leitungsverluste aufweisen. 12.1 Degradieren PV-Anlagen Ja, aber sehr langsam. Waferbasierte PV-Module altern so langsam, dass es eine Herausforderung für die Wissenschaftler darstellt, Leistungsverluste überhaupt nachzuweisen. Eine Studie an 14 Anlagen in Deutschland mit poly- und monokristallinen Modulen hat eine durchschnittliche Degradation von 0,1% relative Abnahme der Wirkungsgrades pro Jahr für die gesamte Anlage inklusiv der Module gezeigt [ISE2]. Die häufig getroffene Annahme von 0,5% Leistungsverlusten pro Jahr erscheint in diesem Kontext sehr konservativ. Die genannten Werte beziehen keine Ausfälle aufgrund von Fabrikationsmängeln mit ein. Abhängig vom Material der Solarzellen kommt eine lichtinduzierte Degradation von 1-2% in den ersten Betriebstagen dazu, wie umfangreiche Messungen am Fraunhofer ISE ergeben haben. Die deklarierte Nennleistung von Modulen bezieht sich meistens auf den Betrieb nach der Anfangsdegradation. Für viele Dünnschicht-Module liegen noch keine langjährigen Daten vor. Je nach Typ werden nennenswerte Anfangsdegradationen in den ersten Betriebsmonaten und saisonale Schwankungen der Leistung beobachtet. 12.2 Verschmutzen PV-Module Ja, aber die allermeisten Anlagen in Deutschland reinigt der nächste Regen wieder, so dass Schmutz praktisch keine Ertragseinbußen bewirkt. Problematisch sind Module mit sehr flachem Aufstellwinkel, naher Laubabwurf oder nahe Staubquellen. 12.3 Arbeiten PV-Anlagen selten unter Volllast Ja. Die Kennzahl „Volllaststunden“ wird als Quotient aus der im Lauf eines Jahres tatsächlich erzeugten Energie und der Nennleistung des Kraftwerks (siehe Kapitel 19.4) ermittelt. Aufgrund der Einstrahlungsbedingungen arbeiten PV-Anlagen nur etwas weniger als die Hälfte der insgesamt 8760 Jahresstunden, und dann auch meistens in Teillast. Die Studie „Jahresprognose 2013 und Mittelfristprognose bis 2017 zur deutschlandweiten Stromerzeugung aus EEG geförderten Kraftwerken“ [R2B] geht in ihrem Fakten zur PV.docx 08.01.13 31 (65)
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