Wo steht die Photovoltaik?

Transkript

1 Wo steht die Photovoltaik? Dr. Radovan Kopeček ek International Solar Energy Research Center Konstanz 1

2 Photovoltaik? Wirkungsgrad el. Leistung η= <30% Lichtleistung

3 Unsere Ziele und der EU bis

4 ISC Konstanz: wer sind wir, was machen wir? Photovoltaik: Vorurteile und Fakten Solarstandort Deutschland Silizium Solarzellen Lohnt es sich PV auf dem Dach zu haben? 4

5 International Solar Energy Research Center Konstanz, e.v. 5

6 Konstanz: Solarhauptstadt 35 Konstanz

7 Expansionspläne 2011 ISC Konstanz 50

8 Expansionspläne centrotherm 100

9 Gründung des ISC Konstanz e.v. Mitgliederversammlung: 12. Dezember Gründungsmitglieder 5 Vorstände: Dr. Kristian Peter Dr. Radovan Kopeček Dr. Peter Fath Dr. Eckard Wefringhaus Dipl. Phys. Roman Petres 9

10 Unsere Sponsoren und Mitglieder Alice Wartemann-Stiftung, CH Prof. Dr. Ernst Bucher

11 number of employees number of employees Unser Team ca. 35 Wissenschaftler am ISC Konstanz eingebunden in c-si Zellentwicklung S e p M r z A u g D e c A p r

12 Unsere Aufgaben Forschung und Entwicklung mc-si: 16-17% > 17% Cz-Si: 17-18% >18% Training und Ausbildung 7 Doktoranden 2 Masterstudenten 5 Praktikanten Entwicklungszusammenarbeit Kamerun: 4 Projekte Indien: 2 Projekte mit SW Guatemala, Tansania

13 Unsere finanzielle Situation investments building: infrastructure: equipment: turnover 2006: : : : ca * * all numbers without credits 13

14 Unsere öffentlichen Projekte financed by Federal State of Baden Württemberg PLASSOL high power plasma for deposition of thin Si absorber layers financed by Federal German Ministry for Environment xµ-cell development of thin p-type high efficient devices with sunways ensol development of high performance n-type solar cells with BOSCH financed by European Union within FP7 HiperSol modelling of Si-interfaces (metal/si and dielectric layer/si) LIMA Solar cell efficiency improvement by optimisation of front surface properties

15 Unsere Partner 1 5 D 2 34 AMERICA 1 Day4Energy, CA 2 Dow Corning, US 3 6Nsilicon, CA 4 University of Toronto, CA 5 Cali Solar, US 6 University of Santiago de Chile, CL 6 C EUROPE 7 Isofotón, ES 8 Uni Valencia, ES 9 INES, FR 10 RENA, DE 11 centrotherm, DE 12 sunways, DE 13 PV Silicon, DE 14 BOSCH,DE 15 MP&L, DE 16 BASF, DE 17 GPsolar, DE 18 neonsee, DE 19 ipe Stuttgart, DE 20 Sefar, CH 21 Air Liquide, FR 22 ECN, NL 23 ELKEM Solar, NO 24 NTNU, NO 25 SINTEF, NO 26 Polymer Kompositer, SE 27 Monocrystal, RU 28 semilab, HU 29 SilFab, IT 30 Baccini (Applied Materials), IT 31 N.M.B. Medical Applications Ltd., IL 32 B-solar, IL A B AUSTRALIA 33 UNSW, AU 34 Spark Solar, AU DEVELOPMENT AID A Cameroon (SLAK) B India (sun_i) C French Guyana D Guatemala

16 Unser Entwickungsprojekt: SLAK + viele Privatsponsoren

17 Unser Entwicklungsprojekt: SLAK 1 - Das gesamte Dorf Botbadjang (30 Hütten) wurde mit 30 Home-Systemen ausgestattet (ca. 5kWp) - Seit 10. November 2009 können Kinder Abends mit Solarlicht lernen und spielen Module sind angekommen Modultests am ISC Konstanz Beispiel eines Home-Systems

18 2 Unser Entwicklungsprojekt: SLAK - eine Schule in Douala wurde mit Modulen mit einer Gesamtleistung von 1kWp bestückt - seit 15. Juni 2010 können Kinder abends bei Solarlicht lernen

19 Vorurteile und Fakten 19

20 Vorurteil? 1) Herstellung einer Solarzelle verbraucht mehr Energie als sie in ihrer Laufzeit von Jahren erzeugt. 20

21 Fakt: energetische Amortisation Energy Payback in Deutschland [1000 kwh/kwp] 4 Si Solarzelle 3 Dünnschicht 2 Si Solarzelle Zukunft 1 Dünnsicht Zukunft Jahre 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Thermische Kollektoren: 5 Monate Windkraftanlagen: 2 bis 22 Monate Quelle: ECN; Mariska de Wilden

22 Vorurteil? 2) Die gesamte Fläche von Deutschland ist nicht ausreichend um annähernd 100% Solarstrom zu erzeugen. 22

23 Fakt: Fläche für 100% Solarstrom km 2 Deutschland 13 % 0.4 % km 2 Bebaute Fläche km 2 Nutzbare Gebäudefl udefläche 1 % km 2 für r 100% Solarstrom. heute: ca km 2 1-2% Solarstrom 23

24 Vorurteil? 3) Ohne Subventionen wird die Solarenergie niemals billig. 24

25 Fakt: Stromparität 2005 PV Strompreis ( / kwh) Stromkosten ( ( / kwh) PV Strompreis im Vergleich zu den typischen Stromkosten (+ 1%/Jahr) Break Even Grenze 25

26 Fakt: Stromparität 2010 PV Strompreis ( / kwh) Stromkosten ( ( / kwh) PV Strompreis im Vergleich zu den erwarteten Stromkosten (+ 1%/Jahr)

27 Fakt: Stromparität 2015 PV Strompreis ( / kwh) Stromkosten ( ( / kwh) PV Strompreis im Vergleich zu den erwarteten Stromkosten (+ 1%/Jahr)

28 Fakt: Stromparität 2020 PV Strompreis ( / kwh) Stromkosten ( ( / kwh) PV Strompreis im Vergleich zu den erwarteten Stromkosten (+ 1%/Jahr)

29 Solarstandort Deutschland 29

30 Installierte PV weltweit Installierte PV weltweit 2009 in MW Deutschlands PV Markt 2009 Deutschlands PV Industrie 2009 Quelle:

31 Installierte PV in DE Regionale Verteilung der installierten Leistung 2009 mehr als Systeme installiert Quelle:

32 Silizium Solarzellen 32

33 Solarzellenproduktion bis Solarzellen mit Gesamtleistung von 12.3 GWp (56% ) 83% der Produktion basiert auf c-si Technologie (89% auf Si) keine großen Veränderungen erwatet Finanzkrise Si Feedstock Krise Quelle: Photon (4/2010)

34 Solarzellenproduktion bis 2009 Welches Land produziert die meisten Solarzellen? Quelle: Photon (4/2010)

35 Industrieller Si Solarzellenprozess SiO 2 +C Si+CO 2

36 Lohnt es sich PV auf dem Dach zu haben? 36

37 Einspeisevergütung seit bis Eigenverbrauch 20,88ct(+20ct) Netzeinspeisung 39,14ct

38 Einspeisevergütung in DE Quelle: Solarthemen, 320

39 Einspeisevergütungen in EU Quelle:

40 Erzeugte und benötigte Leistung Netzeinspeisung Eigenverbrauch Zukauf Quelle:

41 Zusammenfassung ISC Konstanz beschäftigt sich mit Silizium Solarzellenentwicklung, Ausbildung und Entwicklungszusammenarbeit. In Konstanz beschäftigen sich momentan ca. 200 Wissenschaftler und Techniker mit der Solarzellenentwicklung basierend auf c-si. Deutschland ist mit 15% Nr. 2 in Solarzellenherstellung und mit 53% Nr. 1 in Systeminstallation (Gesamtleistung: 10GWp). Das entspricht 2% Solarstrom in Deutschland. In Deutschland bietet die Solarindustrie ca Arbeitsplätze. 1% der Fläche in Deutschland würde für 100% Solarstrom ausreichen. Zur Zeit haben wir 2% Solarstrom, hauptsächlich in Bayern und BW. Die energetische Amortisation einer Solarzelle beträgt ca. 2 Jahre. Stromparität t 2010 bereits in Italien erreicht. Die Grenze wandert langsam nach oben und wird Süddeutschland etwa in 2015 erreichen. Die kristalline Si Technologie ist mit über 80% Nr wurden Solarzellen mit mehr als 12GW Gesamtleistung hergestellt. Wenn man ein System nach Juli 2010 in Deutschland installiert hat, bekommt man eine Einspeisevergütung von 34,05 ct (bis Oktober, dann 33,03 ct). Eigenverbrauch: 20,88ct (+ ca. 20ct)

42 Vortrag unter: