Photovoltaik-Anlage Quinten Energiewende und Biodiversität. Werner Frei, Leiter Produktion erneuerbare Energie EKZ

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1 Photovoltaik-Anlage Quinten Energiewende und Biodiversität Werner Frei, Leiter Produktion erneuerbare Energie EKZ

2 Grösste Herausforderung der Energiewende Spontane Produktion und spontaner Verbrauch Produktion und Verbrauch müssen immer ausgeglichen sein Saisonale Verteilung ist kritisch (Tagesgänge sind weniger kritisch) Ersatz der Kernkraft führt zu einem Winterloch WKK sinkender Wärmebedarf und Verbraucherdichte! Solar steigender Sommerüberschuss! In Kombination mit den Speicherkraftwerken haben wir in der Schweiz ideale Voraussetzungen für winteroptimierte Solaranlagen 2 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

3 Sind PV-Anlagen auf Freiflächen notwendig? Winteroptimierung bedingt steile Aufständerung der Module: Reduktion der Stromproduktion 30% Hochalpin: Reflexion am Schnee, nebelfrei Lage, tiefe Temperaturen machen den Verlust wett Auf den Dächern ist eine Winteroptimierung nicht realistisch und Fassaden haben wenig Potential Hochalpine Freiflächen eignen sich bestens und ergänzen die Dachanlagen ideal: Vertretbare Gestehungskosten Saisonale Produktion passt sehr gut zu den Speicherkraftwerken 3 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

4 und Solaranlagen auf den Dächern? Dächer sind bestens geeignet für die Produktion des lokalen Eigenstromverbrauchs Aber: Eine Rückspeisung auf höhere Netzebenen führt zu hohen Kosten, technischen Problemen und höheren Verlusten Die hohe Sommerproduktion (70% der Energie) kommt zum falschen Zeitpunkt Die verfügbaren Dächer reichen nicht um die Ziele der Energiestrategie 2050 zu erreichen (20% Solar, 12 TWh) Ein Optimum für Dachanlagen findet sich bei rund 10% (6 TWh) Bedarf an hochalpinen winteroptimierten Anlagen 10% 4 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

5 Energiewende und Biodiversität Ja aber bitte global! Der Anspruch an eine intakte Umwelt darf nicht an der Schweizer Grenze halt machen! Kohlenstrom aus dem Deutschland? Umweltzerstörung durch Uranabbau in Namibia, Niger, Australien? Billigprodukte aus China? Wir sind gefordert das Problem bei uns zu lösen: umweltverträgliche Anlagen verantwortlichen Umgang mit Ressourcen Jede KWh zur richtigen Zeit, am richtigen Ort produziert benötigt keine Speicher und Übertragungsleitungen. Damit werden auch die Umweltressourcen am besten geschützt. 5 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

6 Überproduktion führt zu Problemen Produktionskurve vom 16. Juni 2013 (D) 58% bis 58% der Leistung erneuerbar mit Sonne und Wind! Jahresdeckung Strom aus PV heute D: 5% entsp. ca. 30 TWh/a 35 GWp installiert CH: 0.6% entsp. ca TWh/a 0.5 GWp installiert Wind und Sonne ergänzen sich Die Sonne deckt die Tagesspitze Solarenergie zu 80% im Hochtarif 6 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

7 EPEX SPOT INTRADAY 15./16. Juni 2013 Infolge der hohen Solarproduktion sank der Strompreis an der Börse auf bis zu / MWh 7 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

8 Erzeugung in MW PV-Anlagen beeinflussen das Stromnetz (Sommer) PV 14 GWp Herkömmliche Solaranlagen auf Dächern liefern den Strom zur falschen Zeit Im Sommer entstehen grosse Überschüsse Die Produktionsspitzen über Mittag können nicht gespeichert werden Schweizer Elektrizitätsstatistik Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

9 Erzeugung in MW PV-Anlagen beeinflussen das Stromnetz (Winter) PV 14 GWp Herkömmliche Solaranlagen auf Dächern liefern den Strom zur falschen Zeit Die Beiträge in den Wintermonaten sind sehr gering Schweizer Elektrizitätsstatistik Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

10 Jahresgang Stromverbrauch Aktueller Produktionsmix mit AKW GWh 10 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

11 Jahresgang Stromverbrauch Aktueller Produktionsmix mit AKW und 20% PV GWh 11 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

12 Jahresgang Stromverbrauch Aktueller Produktionsmix mit AKW und 20% PV GWh 12 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

13 Jahresgang Stromverbrauch 2050 könnte gemäss Energiewende so aussehen: GWh 13 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

14 Produktion zur richtigen Zeit statt teure Speicher Ausrichtung / Projekt Energie kwh/kwp Sommeranteil Winteranteil Neigung Süd Schrägdach % 31% 30 Süd Flachdach % 30% 25 Ost- / West- Aufständerung % 33% 15 Fassade % 47% 90 Projekt Steinbruch Schnür Walensee Dachanlagen am Walensee Südufer % 45% % 25% Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

15 Photovoltaik-Anlage im Steinbruch Schnür optimaler Standort Südausrichtung Hohe spezifische Einstrahlungswerte, verstärkt durch Reflexionen des Sees eine Freiflächenanlage ohne Kulturlandverlust Partnerschaft mit den St. Gallisch-Appenzellischen Kraftwerken 15 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

16 Steinbruch Schnür Luftaufnahme vom Abbaubewilligung 2002 Verlängerung bis Betrieb eingestellt (Rentabilität) 16 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

17 Steinbruch Schnür Luftaufnahme vom Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

18 Solaranlage Steinbruch Schnür am Walensee Nutzung eines stillgelegten Steinbruchs für eine Solaranlage während 25 Jahren Leistung: ca. 15 MWp entspricht ca Kleinanlagen auf Einfamilienhäusern Grösste Anlage CH 2013: Migros, Neuendorf 5.2 MWp Beanspruchte Fläche m 2 Investition ca. 30 Mio. CHF Baustart frühestens 2017 Jahresproduktion Gestehungskosten ca MWh deckt ca. 20% des Verbrauchs in der Region Walensee respektive ca Haushalte <25 Rp./kWh 18 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

19 Erträge aus Einstrahlung und Reflexion Interessanter Jahresgang durch steile Aufständerung an der Felswand 575 m.ü.m Sonneneinstrahlung Süd Reflexion Walensee 425 m.ü.m Nord 19 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

20 Blendwirkung Die Reflexion trifft praktisch immer im Walensee auf. 575 m.ü.m Sonneneinstrahlung Durch die Streuung wird das Licht zusätzlich abgeschwächt 0.5% Süd 3-4% Reflexion Walensee 425 m.ü.m Nord 20 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

21 Sicht vom Kerenzerberg (Fotomontage, Energiebüro AG) 21 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

22 Sicht vom Südufer (Fotomontage, Energiebüro AG) 22 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

23 Renaturierung durch Sukksession Die Uferzone wird nur minimal tangiert durch einen natürlichen Landesteg und eine Zufahrt in den Steinbruch Geringere Temperatur am Fels, positiver Einfluss auf Wasserhaushalt und damit Bewuchs durch Pionierpflanzen Die Beiträge aus dem Steinbruch wurden bisher im Sinne der Erhaltung der Biodiversität genutzt: Die Ortsgemeinde Quinten hat diese Mittel eingesetzt um die Bergwiesen zu mähen und das Wanderwegnetz zu pflegen! 23 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

24 Die Biodiversität wird durch Solaranlagen nicht direkt beeinträchtigt! Der Einfluss auf die Biodiversität ist eine Frage der Vornutzung und der Nachnutzung. Eine Solaranlage in einem alten Steinbruch kann sich fast nur positiv auswirken einzig die Bau- und Rückbauphase stellen ein Belastung dar. Schlingnater Mauersegler In 50 Jahren wird kein Unterschied feststellbar sein, ob die Anlage gebaut wurde oder nicht. 24 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

25 Besten Dank für die Aufmerksamkeit! 25 Biodiversität und Energiewende, PV-Anlage Walensee / Werner Frei, Leiter erneuerbare Energie EKZ / November 2013

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