Strom aus der Sonne erzeugen und speichern

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1 Strom aus der Sonne erzeugen und speichern Prof. Dr.-Ing. Mario Adam Erneuerbare Energien und Energieeffizienz Institut für lebenswerte und umweltgerechte Stadtentwicklung

2 Photovoltaik-Module - Anbringung Aufdach-Anlage Flachdach-Aufständerung mit Kies beschwerte Wanne Quelle: Pixabay Quelle: SolarWorld Industries GmbH Quelle: Kawneer Solar-Systeme Fassadenintegration Belichtungs- und Gestaltungselement Quelle: BSi, Sonnenkraft Quelle: BP Solar Quelle: Stadtwerke Göttingen 2

3 Photovoltaik-anlage mit Netzkopplung Solar-Generator Modulanschlussleitung Anschlusskasten Solarzelle z.b. aus Silizium Solarmodul Solarpanel Stromkreis- Verteiler im Haus Gleichstromhauptleitung Wechselrichter Hausanschlusskasten Stromzähler: Produktion, ggf. DC AC Gleichstrom DC Wechselstrom AC Stromnetz Stromzähler: Verbrauch, Einspeisung 3

4 Jährliche Globalstrahlung NRW auf horizontale Flächen D : Düsseldorf D Quelle: Solaratlas für Nordrhein- Westfalen/Energieagentur NRW kwh/ m 2 a 4

5 Jährliche Globalstrahlung NRW in Abhängigkeit von Himmelsausrichtung und Neigung von Flächen Fazit: nur geringe Einbuße an solarer Einstrahlung bei nicht optimaler Ausrichtung Quelle: Solaratlas für Nordrhein- Westfalen/Energieagentur NRW 5

6 Stromerzeugung mit Photovoltaik Typische Daten einer Beispielanlage aus polykristallinen Siliziumzellen Peakleistung der Anlage = 1 kw p Modulfläche = ca. 8 m² monatliche Stromerzeugung Stromerzeugung ca. 900 kwh/a Wirkungsgrad der Anlage = ca. 15 % Stromerzeugung = ca. 900 kwh/a Energetische Amortisationszeit = Jahre Garantiezeit auf Module: bis zu 25 Jahre Reale Stromerzeugung pro Tag maximale Stromerzeugung pro Tag Quellen: RWE-Bauhandbuch; FhG ISE; 6

7 Preis-Entwicklung von PV-Modulen 24 % Preisreduktion bei Mengenverdopplung GWp 0,44 /Wp Quelle: Philipps, S. P.; Bett, A. W.; Rau, B.; Schlatmann, R. (2017): Technologiebericht 1.3 Photovoltaik. In: Wuppertal Institut, ISI, IZES (Hrsg.): Technologien für die Energiewende. Teilbericht 2 an das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wuppertal, Karlsruhe, Saarbrücken. 7

8 Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen PV-Anlagen sind (v.a. für Privatpersonen) wirtschaftlich! Aktuelle Verhältnisse PV-Stromerzeugungskosten (= Investition / Stromproduktion): ca. 12 ct/kwh Einspeisevergütung: ca. 12 ct/kwh Strompreis, Haushalte: ca. 30 ct/kwh Was ist lukrativer? ab 2012: Eigenverbrauch, d.h. Vermeidung von Stromeinkauf bis 2012: Netzeinspeisung d.h. Stromverkauf mit Einspeisevergütung nach EEG Beispiel: Aufdachanlage, bis 10 kwp Kosten von PV-Strom Einspeisevergütung aus EEG, 20 Jahre lang Strompreis Haushalte Preisparität Neue Angebote, z.b. Mieterstrom Angebote von Energieversorgern Quellen: BSW-SOLAR, 2015; ISE Fraunhofer, Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland Mai

9 Photovoltaik + Batteriespeicher Eigenverbrauch = selbst genutzter PV-Strom Stromproduktion gesamt Autarkiegrad = selbst genutzter PV-Strom Stromverbrauch gesamt Nutzbare Speicherkapazität, in kwh / MWh Nutzbare Speicherkapazität, in kwh / MWh PV-Leistung in kwp / MWh Verbrauch PV-Leistung in kwp / MWh Verbrauch Quelle: Bachelorthesis Felix Große-Brinkhaus,

10 Anlagedaten Nutzungsdaten Investitionskosten Finanzierung 10

11 Ergebnis aus PV-Rechner der Energieagentur 11

12 Fragen? Prof. Dr.-Ing. Mario Adam Erneuerbare Energien und Energieeffizienz Institut für lebenswerte und umweltgerechte Stadtentwicklung