Perspektiven der Solarindustrie in Deutschland

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1 Perspektiven der Solarindustrie in Deutschland Prof. Dr. Eicke R. Weber Leiter, Fraunhofer ISE und Albert Ludwigs Universität, Freiburg 28. Symposium Photovoltaische Solarenergie, OTTI Bad Staffelstein, 6. März 2013

2 World Energy Resources (TWh) Quelle: M. Plass, CFV

3 Technologien für 100% regenerativen Strom 3 Komponenten werden gebraucht, etwa 1:1:1 Solarenergie PV und Solarthermie Netz Speicher Wind Wasser, Geothermie, Biomasse

4 Monatliche Produktion Solar und Wind Monatliche Produktion Solar und Wind TWh 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Jahr 2012 Januar Februar März April Mai Juni Juli August Sept. Oktober Nov. Dez. Legende: Wind Solar Die maximale Stromproduktion erzeugten Solar- und Windenergie-anlagen im Januar 2012 mit 7,6 TWh Die minimale Produktion betrug 4,7 TWh im November Grafik: B. Burger, Fraunhofer ISE; Daten: Leipziger Strombörse EEX 2012

5 Summe Solar und Wind in 2011 und 2012 Summe der jährlichen Produktion Solar und Wind TWh 80 68,173 TWh +8,3% 73,811TWh Summe Solar- und Windenergie Die Summe der Stromerzeugung aus Solar und Wind stieg gegenüber 2011 um 8,3%. Grafik: B. Burger, Fraunhofer ISE; Daten: Leipziger Strombörse EEX; BMWi Energiedaten

6 Die Kosten der Solarenergie: Preis-Lernkurve der globalen c-si PV Modulpreis Module Price [inflation [Inflationskorrigierte adjusted / Wp] 2011 /W p ] Steigung: Mit jeder Verdoppelung der global installierten Menge sank der Modulpreis um 20%! : Weit unter 1 /W p! 1 Source: Navigant Consulting; EuPD Module price (since 2006); Design: PSE AG ,01 0, Cumulated Kumulierte Production Produktion [GWp] p ]

7 Ausblick Photovoltaik (PV) Weltmarkt Beispiel: Sarasin Bank, Nov 2010: 110 Gigawatt 2020 Marktausblick: 30 GW/a für 2014, 110 GW/a für 2020 Jährl. Wachstumsrate: Im Bereich 20% bis 30% Mit 27 GW 2011 bereits über Vorhersage! Erwartung: > 30 GW für 2012! Quelle: Sarasin, Solar Strudy, Nov 2010

8 PV Production Development by Technology Production 2011 (MWp) Thin film 3,204 Ribbon-Si 120 Multi-Si 10,336 Mono-Si 9,114 Source: Navigant Consulting Design: PSE AG 2012

9 Introduction Crystalline Silicon Technology Port Folio Material quality Diffusion length Base conductivity Device quality Passivation of surfaces Low series resistance Light confinement Cell Structures Materi al quality PERC: Passivated Emitter and Rear Cell MWT: Metal Wrap Through IBC-BJ: Interdigitated Back Contact Back Junction HJT: Hetero Junction Technology Industry Standard 14% HJT IBC-BJ PERC PERC 15% Adapted from Preu et al., EU-PVSEC % MWT- HJT BC- Module efficiency 21% 20% 19% 18% 17% Devic e quality

10 Hoch konzentrierende Photovoltaik (CPV) für sonnenreiche Gegenden der Welt Systemeffizienz heute bereits ~ 25 % AC ~ 200 MW/a weltweite Produktionskapazität Kein Kühlwasserbedarf Modular kw bis GW möglich Energie Rückgewinnungszeit: ~ 12 Monate! 2012: SOITEC SOLAR, Freiburg, baut eine 150 MW CPV Fertigung bei San Diego, CA, für ein 300 MW Solar Kraftwerk

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12 Zukunftsthema Energiespeicher im Netz - Strom nach Bedarf aus Sonne und Wind Themen: Wasserstoff Erzeugung, Methanisierung (von Überflußstrom) Bleibatteriesystem, auch mit Lithium-Batterien (netzintegriert) Redoxflow-Batterien Leistungselektronik Energie-/Batterie-Managementsysteme dezentrale Regelstrukturen (smart grid) Druckluftspeicher (Konzeptionell)

13 Die wahre Story der PV Deutschland schuf durch das EEG die Voraussetzungen für ein rasches Volumenwachstum der PV; die Kombination von weltführender Forschung und Technologieentwicklung mit dem wachsenden Markt ermöglichten uns die Lernkurve sehr viel rascher als erwartet herunterzukommen China als Staat und besonders die konkurrierenden Regionen stellten Investmittel zur Verfügung um PV-Fabriken bis zu 60 GW oder mehr zu bauen; über 50 % der Ausrüstung wurde bei uns geordert Modulpreise fielen als Folge der zu rasch aufgebauten Kapazitäten in die Gegend von 0,50/W p, zur Freude der Verbraucher bei uns und weltweit Viele der heute bestehenden Produktionskapazitäten erlauben nicht, Module zu unter 0,50/W p zu produzieren; wir erleben Insolvenzen oder Übernahmen und Stillegung von Kapazitäten auf altem Equipment Ab 2014 wird der zu Solar-Strompreisen von 5-8 ct/kwh weltweit rasch wachsende Markt neue Produktionskapazitäten verlangen

14 Die wahre Story der PV - Vorteile in D Deutschland schuf durch das EEG die Voraussetzungen für ein rasches Volumenwachstum der PV; die Kombination von weltführender Forschung und Technologieentwicklung mit dem wachsenden Markt ermöglichten uns die Lernkurve sehr viel rascher als erwartet herunterzukommen China als Staat und besonders die konkurrierenden Regionen stellten Investmittel zur Verfügung um PV-Fabriken bis zu 60 GW oder mehr zu bauen; über 50 % der Ausrüstung wurde bei uns geordert Modulpreise fielen als Folge der zu rasch aufgebauten Kapazitäten in die Gegend von 0,50/W p, zur Freude der Verbraucher bei uns und weltweit Viele der heute bestehenden Produktionskapazitäten erlauben nicht, Module zu unter 0,50/W p zu produzieren; wir erleben Insolvenzen oder Übernahmen und Stillegung von Kapazitäten auf altem Equipment Ab 2014 wird der zu Solar-Strompreisen von 5-8 ct/kwh weltweit rasch wachsende Markt neue Produktionskapazitäten verlangen

15 Technologieentwicklung für die PV Märkte von morgen Wir haben ein ausgezeichnetes Portfolio von PV Technologien vorbereitet für die 100+ GW/a PV Märkte von morgen, die von X-GW PV Fabriken neuester Zelltechnologie und höchster Automatisierung bedient werden Diese Technologien müssen in Pilotierungslinien in Zusammenarbeit mit der Ausrüsterindustrie ausgewählt und zur Marktreife gebracht werden Wünschenswert wäre mindestens eine X- GW PV Referenzfabrik in Deutschland oder Europa, um unsere globale Wettbewerbsfähigkeit zu demonstrieren; dazu sind zinsgünstige Investmittel/Kreditgarantien erforderlich, wie sie z.b. auch für den Erhalt des Flugzeugbaus üblich sind Wenn wir die forschungs- und industriepolitischen Weichen richtig stellen haben wir eine Chance, unsere ausgezeichnete Stellung im internationalen Wettbewerb der rasch wachsenden PV Branche zu erhalten!