Programm Photovoltaik Ausgabe 2008 ... - Bundesamt für Energie BFE

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ERGÄNZENDE PROJEKTE UND STUDIEN Enecolo hat im Berichtsjahr das Projekt PV-BUK [29] durchgeführt. Ziel dieses Projektes war es, die tatsächlichen Betriebs- und Unterhaltskosten (B&U Kosten) von Photovoltaik Anlagen zu eruieren, die zukünftige Entwicklung der B&U Kosten abzuschätzen und einen Massnahmenkatalog zur Senkung der B&U Kosten zu erarbeiten. Dazu wurden in der Literatur sowie durch Interviews und mit Hilfe von Fragebogen bei Experten und Anlagenbesitzern möglichst viele Informationen zu den B&U Kosten von PV-Anlagen in der Schweiz und in Deutschland gesammelt. Es zeigte sich, dass die Betriebskosten pro kWh Solarertrag mit zunehmender Anlagengrösse und zunehmendem spezifischem Ertrag sinken. Bei einer 10 kWp Anlage betragen die Betriebskosten ca. 10 Rp./kWh, bei einer 30 kWp- Anlage 8 Rp./kWh und bei einer 100 kWp Anlage noch 6 Rp./kWh. Der grösste Teil der B&U Kosten wird für Ersatzgeräte benötigt, insbesondere den Wechselrichter. ESU-Services hat im Berichtsjahr das Projekt Update Photovoltaik Ecoinvent Data V2.0 abgeschlossen [30]. Aufgrund von Lebenszyklusinventaren von Photovoltaikprodukten wurden neue Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Analysis – LCA) für industriell aktuelle Photovoltaik Technologien erstellt. Damit wurde das Ziel verfolgt, in der Ecoinvent Datenbank [65] möglichst aktuelle Umweltanalysen der Photovoltaikindustrie zu publizieren. Neben der Aufdatierung von mono- und multikristallinen Solarmodulen wurden erstmals Daten für die Herstellung und den Betrieb von Dünnschichtmodulen (CIS und CdTe) erhoben. Eine anschauliche Darstellung der Energierücklaufzeit ist in Fig. 9 dargestellt. Mit dem Vorhaben konnte auch belegt werden, in welchem Ausmass der kumulierte Energieaufwand für die Photovoltaik in den letzten 15 Jahren reduziert werden konnte (Fig. 10). Das Projekt erfolgte in Zusammenarbeit mit der Europäischen Photovoltaik Industrievereinigung EPIA und ist zudem ein Beitrag eines neuen entsprechenden IEA-PVPS Projektes [31]. Figur 9: Energierücklaufzeit einer 3 kW multikristallinen Figur 10: Kumulierter Energieaufwand für die Schrägdachanlage in Europa (Basis UCTE Mix) Photovoltaik im Verlauf der Zeit (Bildquelle: ESU Services) (Bildquelle: ESU Services) Das Projekt ENVISOLAR [32] der Europäischen Weltraumagentur ESA, bei welchem Enecolo mitwirkte, wurde im Berichtsjahr abgeschlossen. Das Projekt hatte die vermehrte Nutzung satellitengestützter Solarstrahlungsdaten in der Solarindustrie zum Ziel. Mit den im Projekt entwickelten Dienstleistungen sollen Standortanalysen und -entscheide vereinfacht, das automatische Anlagenmonitoring unterstützt sowie Vorhersagen der Energieproduktion von Solaranlagen ermöglicht werden. Die Publikation zum Projekt gibt einen ausgezeichneten Überblick über die verschiedenen existierenden Verfahren [66]. In der Schweiz besteht ein enger Bezug zum online Photovoltaik Monitoring Dienst SPYCE [67], welchen Enecolo zusammen mit Meteotest betreibt. Die Machbarkeitsstudie zur Bestimmung des Potenzials von Quantum Dot Konzentratoren [33] für die Photovoltaik wurde durch das LESO der EPFL abgeschlossen. Es wurde modellmässig und experimentell untersucht, ob mit dieser neuartigen Methode grossflächige (lateral wirkende) Konzentratoren auf Gläsern realisierbar sind und welche elektrische Leistung damit möglich ist. Als Technologie zur Herstellung der Quantum Dot Schichten wurde die Sol-Gel Methode eingesetzt. Erste Schätzungen lassen einen Systemwirkungsgrad von mehr als 6% erwarten. In Hinsicht auf die immer wichtiger werdende Photovoltaik Gebäudeintegration hat Zagsolar zusammen mit dem BRENET-Netzwerk das Konzept eines Kompetenzzentrums für gebäudeintegrierte Solaranlagen (photovoltaisch und thermisch) [34] erarbeitet. Dabei steht die Qualitätssicherung und die Möglichkeiten zur Zertifizierung von Produkten im Vordergrund, begleitet von Massnahmen zur Information sowie Aus- und Weiterbildung. Seite 15 von 288
Seite 16 von 288 Das PSI beteiligt sich im Rahmen des Integrierten EU-Projektes FULLSPECTRUM [35] an den internationalen Arbeiten zum Thema der Thermophotovoltaik (TPV). Gestützt auf frühere Projekte bearbeitet das PSI in diesem Projekt im Modul zur Thermophotovoltaik systemtechnische Aspekte in einem gasbetriebenen Testsystem. Der experimentelle Aufbau in einem Prototypen umfasst IR-Filter, Emitter, Zellenverschaltung und –kühlung sowie die entsprechende Messdatenerfassung. Seitens des PSI gelangen dazu Silizium Solarzellen zum Einsatz während bei anderen Instituten GaSb Solarzellen weiterentwickelt werden. Das symbolträchtige Projekt SOLARIMPULSE [36] von Bertrand Piccard und verschiedenen Partnern wurde im Berichtsjahr fortgesetzt. Das Ziel dieses Projektes ist die Weltumrundung mit einem photovoltaisch betriebenen Flugzeug. Ein weiteres Projekt dieser visionären Art ist das Projekt PlanetSolar [37], welches von einer Westschweizer Gruppe um den Initianten Raphaël Domjan entwickelt wird. PlanetSolar soll ein solarbetriebenes Boot werden, welches die Erde auf dem Wasser umrunden wird. Beide Projekte stellen primär private Initiativen dar, wobei in konkreten Technologiefragen eine Zusammenarbeit mit Hochschulen erfolgt. So verfolgt SOLARIMPULSE zusammen mit der EPFL das KTI-Projekt Ultralight Photovoltaic Structures [38], in welchem neue ultraleichte Sandwichstrukturen mit Photovoltaik entwickelt werden. Beide Projekte beinhalten einerseits grosse technische Herausforderungen, andererseits geniessen sie aufgrund ihres Kommunikationspotenzials ein grosses Interesse der Öffentlichkeit. Nicht zuletzt stehen die beiden Vorhaben in einer gewissen Konkurrenz zueinander. Entlang diesen Gedanken kann auch das Projekt Solartaxi [39] genannt werden, welches noch einen Schritt konkreter geworden ist, in dem eine Fahrt mit einem Solarfahrzeug rund um die Welt im Sommer 2007 in Luzern begonnen hat. Mittlerweile hat das Solartaxi bereits Australien erreicht. INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT IEA, IEC, EU Die Beteiligung am Photovoltaikprogramm der IEA (IEA PVPS) wurde im Berichtsjahr mit Kontinuität fortgesetzt, sowohl auf der Projektebene wie im Executive Committee (ExCo) [68]. Die Schweiz hält weiterhin den Vorsitz dieses weltweiten Programms inne. Für die Beteiligung an ausgewählten Projekten im Rahmen des IEA PVPS Programms konnte der 2005 geschaffene Schweizer IEA PVPS Pool fortgesetzt werden. Dieser Pool wird derzeit getragen durch das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz), die Kantone Basel Stadt und Genf, die Gesellschaft Mont-Soleil, sowie durch den Fachverband SWISSOLAR. Mit diesem Ansatz wird ein stärkerer Einbezug verschiedener Zielgruppen in die Arbeiten im Rahmen von IEA PVPS sichergestellt. Nova Energie vertritt die Schweiz in Task 1 von IEA PVPS, welcher allgemeine Informationsaktivitäten [40] zur Aufgabe hat. Im Berichtsjahr wurde ein weiterer nationaler Bericht über die Photovoltaik in der Schweiz bis 2006 [69] ausgearbeitet; auf dieser Grundlage wurde die 12. Ausgabe des jährlichen internationalen Berichtes („Trends Report“) über die Marktentwicklung der Photovoltaik in den IEA- Ländern erstellt [70]. Dieser Bericht stellt eine immer häufiger zitierte Referenz dar und wurde erneut für aktuelle Analysen der Photovoltaik durch den Finanzsektor verwendet [71]. Im Berichtsjahr wurden mehrere Workshops organisiert: An der 22. Europäischen Photovoltaik-Konferenz in Mailand fand ein Workshop zum Thema der Datenbeschaffung von Marktzahlen und deren Interpretation statt. Ein weiterer Workshop fand an der asiatischen Photovoltaik Konferenz Ende 2007 in Fukuoka statt [72]; er wurde durch die Schweiz und Japan organisiert. Der IEA PVPS-Newsletter [73] informiert regelmässig über die Arbeiten in und rund um das IEA PVPS Programm und wird an 250 Adressaten in der Schweiz verteilt. Im Berichtsjahr wurde die homepage von IEA PVPS [74] überarbeitet. In IEA PVPS Task 2 über Betriebserfahrungen [41] stellt TNC den Schweizer Beitrag. Dieses Projekt wurde im Berichtsjahr abgeschlossen. Die PVPS-Datenbank Performance Database, welche auch online zugänglich [75] ist, umfasst 505 Photovoltaik Anlagen aus 22 Ländern mit insgesamt rund 1600 Betriebsjahren und 13.5 MWp Anlagenleistung. Aus der Schweiz sind 66 Anlagen mit einer totalen Leistung von 2 MWp in der Datenbank enthalten. Im Teilprojekt Photovoltaic System Cost over Time wurde eine breit abgestützte Informations- und Datenbasis für die Entwicklung der PV-Systempreise und Unterhaltskosten geschaffen. Zum Abschluss von IEA PVPS Task 2 wurden verschiedene Publikationen erarbeitet [76, 77, 78, 79]. Aufgrund der Bedeutung von Qualitätssicherung und Zuverlässigkeit von Photovoltaik Anlagen für den wachsenden Markt besteht die Absicht, ein Folgeprojekt von Task 2 zu definieren. Im Rahmen der interdepartementalen Plattform (SECO, DEZA, BAFU, BFE) zur Förderung der erneuerbaren Energien in der internationalen Zusammenarbeit REPIC [80] leistet entec den Schweizer Beitrag zu IEA PVPS Task 9 über die Photovoltaik-Entwicklungszusammenarbeit [42]. Die Schweiz ist
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