Solarstrom: Ein zentraler Bestandteil der Energiewende «Solarstrom in Graubünden»: Energieapéro Nr. 76, 4. November 2013
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- Felix Meinhardt
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1 Solarstrom: Ein zentraler Bestandteil der Energiewende «Solarstrom in Graubünden»: Energieapéro Nr. 76, 4. November 2013 ADEV, Ferrowohlen David Stickelberger Geschäftsleiter
2 Themen Vorstellung Swissolar Die schweizerische Energieversorgung Solarenergie / Photovoltaik: Technik, Kosten, Märkte, Trends Politische Rahmenbedingungen Schweiz 20% Solarstrom bis 2025: Die technische und ökonomische Umsetzung
3 Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie Aufgaben: Interessenvertretung der schweizerischen Solarbranche in den Bereichen Photovoltaik, Solarwärme und Solares Bauen Aktivitäten: Öffentlichkeitsarbeit, Lobbying, Marktbeobachtung, Standardisierung, Qualitätssicherung, Weiterbildung, Anbieterverzeichnis Die Solarprofis, Bauherrenberatung Erfahrungen: Aktiv seit 1978 Mitglieder: Rund 500 Unternehmen (Zulieferer, Hersteller, Systemhäuser, Grosshändler, Installateure, Berater, Energieversorger und andere) Sitz: Zürich, Filialen in Fribourg und Avegno
4 Ist die Schweiz ein unabhängiges Land?
5 Der Schweizer Strommix: 2 Wahrheiten Quelle: BFE-Umfrage Stromkennzeichnung 2009
6 Fast beliebig viel erneuerbare Energie In knapp 2 Stunden strahlt die Sonne soviel Energie auf die Erdoberfläche, wie die Menschheit in einem Jahr verbraucht!
7 Solare Einstrahlung in der Schweiz 1100 bis 1600 kwh/m 2 horizontal pro Jahr, bei optimaler Ausrichtung kwh/m 2 zum Vergleich: Sahara 2500 kwh/m²a entspricht 100kg Heizöl / m² Jährliche solare Einstrahlung 220 mal höher als Energieverbrauch
8 Solarenergie: die verschiedenen Anwendungsformen Photovoltaik Solares Bauen Solarthermie, Kollektoren Solartherm. Kraftwerke
9 Wie funktioniert Photovoltaik? Solarzellen wandeln Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Ca. 60 Solarzellen werden in Modulen seriell geschaltet. Module haben Leistungen von ca Watt und Grössen von ca m 2. PV-Anlagen haben eine Lebensdauer von mindestens 30 Jahren.
10 Energierücklaufzeit (kristalline Module) Energierücklaufzeit einer multikristallinen 3 kwp-schrägdachanlage in Europa mit dem UCTE-Elektrizitätsmix. Bildquelle: ESU Services und BFE
11 Photovoltaik weiterhin auf Wachstumskurs Marktszenarien Photovoltaik weltweit. Quelle: Global Market Outlook EPIA 2013 Quelle: EPIA Market Outlook 2011; Prognose EPIA
12 Rasanter Preiszerfall Beispiel Deutschland, Quelle BSW
13 UBS-Analyse: «Solare Revolution ohne Subventionen» We estimate up to 18% of electricity demand could be replaced by self-produced solar power in these markets Source:UBS, The unsubsidised solar revolution,
14 Politische Rahmenbedingungen Schweiz
15 Atomausstieg: Stromlücke oder Denklücke?
16 Politischer Fahrplan CO 2 Verkehr* CO 2 Brennstoffe Stromeffizienz Stromprod. & Netze Abkommen CH-EU Energie Fukushima CO 2 - Gesetz Energiestrat Paket 1, Gesetzesstufe Inkl. Verbot Bau AKW und Vereinfachungen div. Verfahren Normen KEV 0.9 Rp Grundsatz Atomausstieg (BR u. Parl) - Vernehml. - Botschaft - Parlament - evt. Referendum KEV 1.4 Rp.+ Entlast. Stromintensive? Zur Zeit blockiert. Paket 2, evtl. mit ökologischer Steuerreform, in diesem Fall auf Stufe Verfassung, oblig. Volksabst., sonst Stufe Gesetz * Fehlt auf dem Schema: Bereich Verkehrsinfrastrukturen
17 Schweiz: Beim Solarstrom im Hintertreffen Installierte Photovoltaik-Leistung pro Kopf (2012) [Watt/Einwohner] % Solarstrom (2012) % Solarstrom (2012) % Solarstrom (2012) Quelle / Source: EUROBSERV ER, Baromètre photovoltaïque 2012 CH: Swissolar, FL: LKW
18 KEV-Warteliste (alle Energien): Beznau und Mühleberg stillegen! Stand KEV vom Potenzielle Jahresproduktion [TWh] Davon PV [TWh] Warteliste (Ausgestellte Wartelistenbescheide) (28134 Projekte) positive Bescheide noch nicht in Betrieb In Betrieb Quelle: Swissgrid, [TWh] 25.0 Produktion AKW Beznau 1 & 2 Mühleberg Leibstadt Gösgen Quelle:
19 Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV): PV-Tarife sinken am raschesten KEV-Tarife für eine 120 kw-anlage Aufdach Bereits heute PV-Grosskraftwerke mit Produktionskosten 20 Rp./kWh Zum Vergleich: (KEV-Tarife) - Wind 21.5 Rp. - Geothermie Rp. - Holzkraftwerke Rp. - Haushalt-Stromtarif ca. 20 Rp Rp./Kilowattstunde
20 Der Swissolar-Plan: Mit Photovoltaik die Hälfte des Atomstroms ersetzen 12 Milliarden Kilowattstunden (12 TWh) Solarstrom sind bis 2025 mit Anlagen auf Gebäuden möglich!
21 12 Quadratmeter Solarzellen pro Person genügen!
22 Der Weg zu 20% Solarstrom Effektiv installiert
23 Auf 7 km 2 Fläche jährlich zusätzlich 1 Milliarde kwh Solarstrom produzieren Jährlicher Zubau Photovoltaik Genutzte Flächen (km 2 ) Solarstromproduktion (Mio. kwh/jahr) Neubauten Gebäudesanierungen Weitere Bauten* Infrastrukturanl./ Freiland Total *Dachflächen von Industrie-, Gewerbe-, Landwirtschaftsund Dienstleistungsbauten
24 Einigkeit bei den Potenzialen Ziel Swissolar 2025 Ziele Bundesrat Konsens: Ca. 12 TWh Jahresproduktion Solarstrom sind machbar Quelle Grafik: ETH-Studie Energiezukunft Schweiz, Angebotsportfolio zur Deckung der Differenz zwischen Nachfrage Mittel und herkömmlicher Stromerzeugung Ergänzungen Swissolar
25 100% Erneuerbar: Konsequenzen Strom-Vollversorgung mit erneuerbaren Energien, hoher Anteil Solarstrom neue Anforderungen an: Tagesausgleich Saisonaler Ausgleich Steuerbar durch Geeignete Speichertechnologien Lastmanagement Produktions-Technologiemix Einsatz zentral/dezentral Spitzenproduktion drosseln Quelle: Magazin «Neue Energie für die Schweiz», Ausgabe 2/2011
26 Photovoltaik lässt sich prinzipiell gut ins System integrieren Photovoltaik ist die dezentralste der erneuerbaren Energien >80% der Erzeugung sind am Niederspannungsnetz angeschlossen und werden damit grösstenteils vor Ort verbraucht. Die Integrationsfähigkeit der Verteilnetze ist hoch. Bis zu einem Ausbau von ca. 18 GW im CH-Netz sind bei einem dezentralen Ausbau keine nennenswerten Engpässe zu erwarten. Erzeugungs- und Verbrauchskurven decken sich weitgehend (Peak-Verbrauch 8-20 Uhr).
27 Strom-Vollversorgung mit erneuerbaren Energien: Tagesausgleich Massnahmen und Entwicklungen Pumpspeicherwerke geplante Verdreifachung der Leistung, veränderte Einsatzstrategie nötig Batterien stationär und in Autos Deutsches Förderprogramm für Batteriespeicher ab Mai 13 rasche Senkung der Batteriekosten? Verbrauch der Produktion anpassen: Smart Grids, Demand Side Management, intelligente Haushaltsgeräte
28 Quelle BSW Auf die richtige Speicherung kommt es an Sonnenstrom zeitversetzt nutzen entlastet Stromnetze
29 Dezentrale Batteriespeicher vs. Pumpspeicherung 2 x 6% Transportverlust (Anlage im Mittelland) + 25% Pumpspeicherverlust 15% Wirkungsgradverlust in Batterie
30 Vom solaren Matterhorn zum solaren Breithorn Solarpreis 2011
31 Jahresverlauf der Produktion heute Nach Atomausstieg Quelle: J. Remund Meteotest, NR R. Nordmann Swissolar 2012
32 Strom-Vollversorgung mit erneuerbaren Energien: Saisonaler Ausgleich Dreamteam Wasserkraft und PV Verschobene Saisonalität Aus Studie Remund/Nordmann, 9/2012 Datenquelle: BFE und Meteotest Jahre «Eine geringfügige Erhöhung von etwa 20 Talsperren würde eine Steigerung der (..) Produktion im Winter um 10% erlauben» (NZZ, , Bericht über ETH-Forschung) Durch Gletscherschmelze entstehende Seen nutzen Für 20% Solarstrom braucht es 15% mehr Speicherkapazität, falls zusätzliche Importe unerwünscht.
33 Saisonaler Ausgleich: weitere Optionen Ein Teil der PV-Anlagen im Berggebiet (Winter-Produktionsanteil liegt bei 37% statt 32%) Mehr Windstrom (inländisch und Importe) und Biomasse: Ausgleich der wegfallenden Solarenergie Winter-Stromverbrauch reduzieren (keine Elektroheizungen) Power-to-Gas aus Solar- und Windüberschüssen wird Gas Ultima ratio: Wärme-Kraft-Koppelung oder Gaskraftwerke
34 Europa: Sonne und Wind ergänzen sich Grafik R. Nordmann, Daten: und
35 Umsetzung des Swissolar-Plans: 1-2 Tassen Kaffee pro Monat und Haushalt KEV Umlage in Rp./kWh: 3 Szenarien für die Photovoltaik Jährl. Kostensenkung bis 2016 = 8 %, ab 2017 = 3 %, 2.00 Jährl. Kostensenkung bis 2016 = 10 %, ab 2017 = 5 %, 1.50 Jährl. Kostensenkung bis 2016 = 10 %, ab 2017 = 8 %, Grundannahmen: Netto-Stromverbrauch bleibt bei 58 TWh Aktueller Marktpreis liegt bei 8 Rp./kWh
36 Die Zeiten der billigen Energie sind vorbei. Alle uns offenstehenden Optionen zur zukünftigen Stromversorgung verursachen Kosten in einer ähnlichen Grössenordnung. Setzen wir auf eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien! Dies bedeutet Versorgungssicherheit, Wertschöpfung im eigenen Land und Schonung von Klima und Umwelt. Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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