Photovoltaikmodule Bausteine der Energieversorgung. Informations-Abend HEV Lenzburg-Seetal am in Lenzburg

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1 Photovoltaikmodule Bausteine der Energieversorgung Informations-Abend HEV Lenzburg-Seetal am in Lenzburg

2 Richard Durot, dipl. El.Ing. ETH Geschäftsleiter des Ingenieurbüros ZAGSOLAR Die Firma ZAGSOLAR AG ist ein Ingenieurbüro, spezialisiert auf Photovoltaikprojekte Wir planen, projektieren und realisieren Solaranlagen, von der grossen Netzanlage bis zu kleinen Inselanlagen Wir entwickeln Photovoltaikelemente für die Gebäudeintegration Wir beraten zu allen Erneuerbaren Energien, dies seit bald 20 Jahren Referenzanlagen: PVA Dock E Flughafen, PVA Bossardarena Zug PVA UBS Flurstrasse 5, Zürich ZAGSOLAR AG Tel Luzernerstr. 9 r.durot@zagsolar.ch 6010 Kriens 2

3 1. Einführung Solarpreis 2017 für das 172% Plusenergiehaus Kyburz in Zell Solarmodule als Bausteine für die Energieversorgung? Haus wird Kraftwerk 3

4 Überblick Inhalt Photovoltaikmodule Bausteine der Energieversorgung 1. Einführung ins Thema (über Solarpreisverleihung) 2. Bausteine der Solaranlagen 3. Entwicklung der Solaranlagen (Markt) 4. Aufbau Integration (PV-Bausteine Gebäudehülle) 5. PV-Anlage als Baustein der Energieversorgung 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich 7. Was bringen die Verordnungen zur Energiestrategie Facit 4

5 2. Bausteine der Solaranlagen Aktive Sonnenergienutzung: Es werden zwei Nutzungsarten unterschieden: die thermische und die photovoltaische Nutzung der Sonnenenergie Thermische Solaranlagen: Mittels Sonnenkollektoren wird die Wärme der Sonne genutzt, um Wasser zu erwärmen, die Heizung zu unterstützen oder Heu zu trocknen. Photovoltaikanlagen: In Solarzellen wird bei Sonnenstrahlung ein elektrischer Strom erzeugt. 5

6 2. Bausteine der Photovoltaikanlagen Photovoltaikanlagen erzeugen Strom Bestandteile der PVA - Solarmodule - Klemmenkasten - Wechselrichter - Tableau mit Netzanschluss

7 Faustwerte für Photovoltaikanlagen 2.2 PHOTOVOLTAIKANLAGEN Anlage mit 3-4kW Spitzenleistung reicht zur Deckung des Strombedarfs eines modernen EFH 1 kw Leistung = 6-10 m2 Dachfläche Lebensdauer einer PVA: 1 kw Leistung = ca kwh Strom/ Jahr ca Jahre PVA kostet ca bis 5000 Fr. / kw Leistung je nach Grösse und Montageart PVA auf Dach aufgebaut PVA Solarbahnhof Luzern PVA ins Dach integriert PVA Hotel Rigi-Kulm 7

8 3 ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK PV Industrie-Produktion ( ) : Anteil an Gesamtproduktion

9 3 ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK PV Industrie-Produktion ( ) : jährliche Produktion

10 3 ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK Installierte Photovoltaikanlagen 2015: Regionsverteilung Und wo liegt der Schweizer Anteil?

11 3 ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK Installierte Photovoltaikanlagen in der Schweiz kumuliert in MWp DC Ende 2015 waren knapp 0,6% aller PV-Anlagen in der Schweiz installiert

12 ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK Installierte Photovoltaikanlagen in der Schweiz Neuinstallierte Solarstromleistung in der Schweiz in MWp DC Wie geht der jährliche Zuwachs weiter?

13 3 ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK Installierte Photovoltaikanlagen in der Schweiz 2016 Art der Anlagen Netzverbundanlagen Leistung in MWp Anzahl Anlagen Einfamilienhäuser 57, Mehrfamilienhäuser 22,4 834 Industrie, Gewerbe 110,8 721 Landwirtschaft 40,3 608 Dienstleisung 9,0 110 Öffentliche Dienste 18,4 244 Verkehr 0,7 13 Diverse 3,8 61 Gesamt 263, Aus Markterhebung 2016 Swissolar Wie geht der jährliche Zuwachs weiter?

14 4 Aufbau - Integration Aufständerung auf Flachdächer Typisch ist: Anordnung der Solarmodule in Reihen mit ca. 20 Neigung Modulneigung PVA Schurter AG Luzern

15 4 Aufbau - Integration Mehr und mehr Aufständerung in Ost- und Westrichtung Anordnung der Solarmodule in Doppel-Reihen mit ca. 10 Neigung PVA Wynecenter Buchs

16 4 Aufbau - Integration Photovoltaikmodule mit Mehrfachnutzen Teil des Bauwerks Solarfähre RA 66 "Helio" Inbetriebnahme: Mai 2000 zwischen Gaienhofen und Steckborn (Bodensee) Länge: 20 m, Breite: 4.60 m, Tiefgang: 0,60 m, Gewicht: 11 t, Personenzahl: 50 Personen Dienstgeschwindigkeit: ca. 9 km/h, Max. Geschwindigkeit: ca. 12 km/h, Reichweite: ca km PV-Modul-Leistung: 4.2 kwp, Motorleistung: 2 x 8 kw, Solartankstelle im Hafen 16

17 4 Aufbau - Integration Solarmodule als Teil des Gebäudes Die Module übernehmen Funktionen der Gebäudehülle Flachdach Fassade Isolierverglasung Steildach Beschattungselemente Sichtschutz 17

18 4 Aufbau - Integration Integration von Solaranlagen: oft umgesetzt bei Sanierungen Beispiel Wohnhaus Wesemlinrain Luzern vor Sanierung Sanierung des Gebäudes: Ausbau des Dachstockes Dämmung und Neugestaltung des Daches Erweiterung der Solaranlage Mit der Sanierung der Gebäudehülle wurde auch eine vollflächige Solaranlage in die südliche Dachhälfte integriert 18

19 4 Aufbau - Integration Integration von Solaranlagen: oft umgesetzt bei Sanierungen Beispiel Wohnhaus Wesemlinrain Luzern vor Sanierung Photovoltaikanlage dachintegriert Gesamtleistung (53 Module): 8.5 kwp Ertrag 2013 gemessen: 7912 kwh Sonnenkollektoranlage mit 8 m2 Fläche Reicht gemäss Bauherr gut fürs Warmwasser im Sommer, oft auch in Übergangszeit 19

20 5. PV-Anlage als Baustein der Energieversorgung In der Schweiz kommen bereits über 2% des Stroms aus Photovoltaikanlagen Netz noch stabil? Speicherung möglich? aus Markterhebung 2016 Swissolar 20

21 5. PV-Anlage als Baustein der Energieversorgung Im Idealfall stimmen Strombedarf und Solarstromproduktion möglichst überein Strombedarf: Summe der elektrischen Energie aller Stromverbraucher Solarstromproduktion: Von der Photovoltaikanlage erzeugte elektrischen Energie Eigenverbrauch bedeutet, den produzierten Solarstrom zeitgleich am gleichen Ort wieder zu verbrauchen (z.b. die Waschmaschine bei Sonnenschein laufen zu lassen), sodass er nicht ins öffentliche Stromnetz zurück fliesst. 21

22 5. PV-Anlage als Baustein der Energieversorgung Eigenverbrauchanteil gibt an, wieviel der Solarstromproduktion im eignen Haus verbraucht wird Autarkiegrad gibt an, wieviel des Strombedarfs durch die Solarstromproduktion gedeckt werden kann Eigenverbrauch Eigenverbrauchsanteil = Solarstromproduktion Eigenverbrauch Autarkiegrad = Gesamtstrombedarf 22

23 5. PV-Anlage als Baustein der Energieversorgung Optimierung von Hand: bewusster Einsatz durch Nutzer (neben dem allg. Energiesparen), zb. Waschmaschine dann einschalten, wenn von Solarstrom produziert wird Optimierung durch Steuerung von Verbrauch je nach Stromproduktion Optimierung durch Steuersysteme mit Hilfe von Speichern 23

24 5. PV-Anlage als Baustein der Energieversorgung BETRIEBSOPTIMIERUNG DURCH STEUERUNG VON VERBRAUCHERN Bildquelle: SMA Solar Technologies AG 24

25 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich Pioniere der Solaranlage haben ihre Anlage gebaut Gewerbebetriebe und Unternehmer haben im Rahmen der Kostendeckenden Vergütung Anlagen erstellt, ohne KEV ist aber Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt Viele Architekten finden Solarmodule noch immer unattraktiv und scheuen sich vor Photovoltaikanlagen Nicht alle Anlagen laufen optimal 25

26 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich Qualität und Betrieb der Anlagen soll verbessert werden durch bessere Wartung SSES bietet Anlagechecks durch Spezialisten an Stetige Verbesserung der Anlagekomponenten 26

27 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich Ergänzung der PV-Anlage durch Speicher, um den Eigenverbrauchsanteil zu erhöhen 27

28 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich Ergänzung der PV-Anlage durch Speicher, um den Eigenverbrauchsanteil zu erhöhen (die Kosten der Speicher sind am Sinken) 28

29 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich Farbgebung der Solarmodule, PV wird so in der Fassade nicht mehr erkennbar aber doch funktionsfähig PV-Module in Grau, Blau, Gold und Türkis an der Fassade des umgebauten Kohlesilos in Basel Foto: Martin Zeller Terra-cotta-farbene Photovoltaikmodule auf Mehrfamilienhaus in Corcelles- Cormondrèche Entwicklung am CSEM: Optik erzielt durch Folie mit speziellen Reflexionseigenschaften 29

30 6. Entwicklungstrends im PV-Bereich Farbgebung der Solarmodule, PV wird so in der Fassade nicht mehr erkennbar aber doch funktionsfähig Solarpreis 2017: Grosspeter Tower Basel Solarpreis 2017: MFH-Sanierung in Zürich 30

31 6. Entwicklungstrends Photovoltaikanlagen wird als Teil der Energieversorgung einer ganzen Überbauung eingesetzt und dies entsprechend verkauft Energieautarke Überbauungen: In Rotkreuz soll die Überbauung Suurstoffi energieautark werden. 31

32 7. Energiestrategie 2050 Mit der Energiestrategie 2050 kommen 9 neue Verordnungen, welche ab Januar 2018 gelten sollen. Verordnungen werden im November durch den Bundesrat in Kraft gesetzt und im endgültigen Wortlaut noch nicht vorhanden. Die wichtigste im PV-Bereich: Energieförderungsverordnung: - regelt Vergütungen und Anlagekategorien: - vermehrt Einmalvergütung - Tarife für Einmalvergütung sinken auf rund 300 bis 400 Fr. /kwp - nur noch Einspeisevergütung für Anlagen grösser als 100 kwp 32

33 8. Facit PV- Markt in Schweiz ist soweit gewachsen, dass Solarstrompreis oft unter EW-Bezugspreis Wegen tiefen Rückspeisetarifen kommen Systeme mit Speicher mehr und mehr auf. Die Energiestrategie zielt auf eine Weiterführung und Intensivierung der PV-Marktentwicklung Jeder Bauherr trägt mit seiner PV und Speicheranlage zur zukünftigen Energieversorgung der Schweiz bei 33

34 8 FACIT Solaranlagen: Ein Beitrag zu einer klimafreundlichen Zukunft BESTEN DANK FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT 34