PHOTOVOLTAIK Roadmap für Österreich Wegweisender Fahrplan zur Etablierung der Photovoltaik als energiewirtschaftlich bedeutende Stromerzeugungsart in Österreich DI Hubert Fechner
Warum hat PV eine große Zukunft Treibstoff gibt s noch 5 Milliarden Jahre und zwar im Überfluss (10.000 mal soviel wie wir brauchen) Rohstoff Si 2.häufigstes Element auf der Erde Akzeptanz: in Baustrukturen, schön oder unsichtbar Noch großes Wirkungsgrad-Steigerungspotential und Kostensenkungspotential is teuer 2
JAPAN 2003 PV Weltkonferenz 3
Japan Australien U.S.A. 4
WOZU ROADMAPS?? Klare Ziele wo es mit PV hingehen kann Technologisch - wo positioniert sich das Land Wirtschaftlich Was würde das bedeuten Energiewirtschaftlich wann wird s spürbar Grundsatzpapier und damit Wegweiser für energiepolitische und technologiepolitische Entscheidungen 5
Nur wer das Ziel kennt kann treffen (Sophokles) 6
7?
KERNAUSSAGEN PV Technologie kann kurzfristig tausende Arbeitsplätze in Österreich schaffen PV ist für Österreich mittelfristig eine energiewirtschaftliche Option mit einem signifikanten Beitrag (> 20%) PV hebt weltweit ab, Österreich kann bei raschem Handeln noch aufspringen Ein klares Bekenntnis zur Technologie mit längerfristig konstanten Rahmenbedingungen ist dazu notwendig 8
Gliederung Technologie Wirtschaft Markt Maßnahmen/Rahmenbedingungen 9
Einleitung Ziele der Roadmap Klar aufzeigen, was PV energiewirtschaftlich leisten könnte Impulsgeber für Energietechnologie- und Energiewirtschaftspolitik - MASTERPLAN Definition von Technologienischen in denen Österreichs PV-Wirtschaft internationale Bedeutung erreichen kann Die volkswirtschaftlichen Nutzen aufzeigen 10
Einleitung Team, Unterstützung und Finanzierung Projektleitung: arsenal research Projektpartner: TU Wien Energy Economics Group Kooperation mit Photovoltaik Austria Auftraggeber: BMVIT 1 1) Dieses Projekt wurde im Rahmen der Programmlinie Energiesysteme der Zukunft einer Initiative des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) durchgeführt. Die Programmlinie Energiesysteme der Zukunft wird auf Empfehlung des Rates für Forschung und Technologie aus Sondermitteln der Technologieoffensive der Bundesregierung finanziert. 11
Einleitung Methodik Analyse bestehender PV Roadmaps anderer Länder Analyse und Darstellung der globalen Situation der PV, der Perspektiven von Wirkungsgradsteigerungen, Kostendegressionen, etc. Entwicklung einer Vision für die PV in Österreich Entwicklung und Darstellung eines ambitioniertes aber realistischen Szenarios für die langfristige Entwicklung von PV in Österreich Begleitend zur Erstellung der Roadmap Einbinden von nationalen Stakeholdern durch Workshops 12
Grundlagen Status PV - Welt Cumulative installed grid-connected / off-grid PV power in the reporting countries 4'000 3'500 Grid-connected Off-grid Installed PV Power (MW) 3'000 2'500 2'000 1'500 1'000 Quelle: 500 0 19921993 1994 1995199619971998 19992000 2001 20022003 2004 2005 IEA-PVPS 13
Grundlagen 4'000 3'500 Cumulative installed grid-connected / off-grid PV power in the reporting countries Grid-connected Off-grid Installed PV Power (MW) 3'000 2'500 2'000 1'500 1'000 14 500 0 19921993199419951996199719981999200020012002200320042005
Grundlagen Ausblick andere Studien und Roadmaps 30 25 PV Stromanteil am Stromverbrauch 26% EPIA 20 20% EREC 20% PV EU Platform 15 10 10% USA 10% Japan 5 3% Australien 0 1% EPIA 2010 2020 2030 2040 2050 2060 15
Grundlagen Der österreichische Weg Markt Wechserrichterproduktion: Fronius (Nr.2 in der Welt!) und Siemens; 2006 ca. 75000 Stück; ca. 250 MWp PV Komponentenproduktion: Isovolta (Weltmarktführer); Einkapselungsmaterialien; 2005 ca. 650 MWp PV Modul Produktion: PVT AUSTRIA; SED; Ertex Solar; RKG- Photovoltaik; Energetica, Solon; Schwerpunkt Gebäude-integration; Summe 2006 ca. 21,5 MWp Nachgeführte PV-Modul Trackingsysteme: Solon Hilber; 2006 ca. 25 MW; PV Zellen Produktion (Ausblick): Falcon-Cells, Bluechip; (Innovative Neuentwicklungen, z.b.: Dünnschichtzellen) Grundmaterialien für DT: PLANSEE 2007: ca.1000 Arbeitsplätze Quelle: National Survey Report of PV Power Applications in Austria 2006; arsenal research 16
Grundlagen Der Österreichische Weg Forschung Industrie: Komponentenentwicklung (WR + Einkapselung) und Produktentwicklung (Module und Zellen) - GIPV; Außeruniversitäre Forschung: arsenal research: Netzanbindung (DER-LAB); Qualitätsaspekte (Modulprüfungen, Lebensdauer, Langzeitverhalten, Ausbildung); IEA Universitäten: EEG TU Wien: wirtschaftliche und sozioökonomische Aspekte, IEA; Atominstitut: Verbesserung von multikrist. Solarzellen; Donau Universität: Schwerpunkt: Solararchitektur Christian Doppler: Uni Salzburg Solarzellen auf Sulfo Salzen Basis Quelle: National Survey Report of PV Power Applications in Austria 2006; arsenal research 17
Grundlagen Österreichischer PV-Markt / Ableitung Innovative Firmen mit sehr hohen Exportquoten Nahezu kein Heimmarkt Beschäftigung: > 900 Arbeitsplätze (830 in Firmen; 40 in F&E; 40 im Bereich Installation) Quelle: National Survey Report of PV Power Applications in Austria 2006; arsenal research PV Forschungsschwerpunkte dort ansiedeln: i.) wo bereits Wissen vorhanden ii.) teilweise neue Spezialforschungsaspekte iii.) stärkere nat. und int. Vernetzung Stärken stärken 18
Technologiepolitische Vision Forschung und Entwicklung / Produktion Photovoltaik Technologieschwerpunkte für Österreich Gebäude- Integration Module Sondermodule Integration Netz- Integration Sicherheit Netzverträglichkeit Zuverlässigkeit sozioökonomische Begleitforschung Nischen in der Zellund Modulforschung und Produktion Innovative Zellen und Module Kontaktierung Einkapselung Internationale Kooperation (IEA; EU) 19
Technologiepolitische Vision Aufgaben F&E Kurzfristig (bis 2008) - Auswahl: Engere Vernetzung PV Research Austria Aufbau heimisches PV Technologie-Kompetenzzentrum Verstärkung heimischer PV Kompetenzteams Spezielles Förderprogramm für definierte Nischenthemen Verstärkung internationale F&E Projekte/ Normung/ IEA Feld Test Programm / innovative Demogebäude mit GIPV Untersuchungen bezüglich Einspeisung von PV in Netze Untersuchungen für Einsatz von PV zur Spitzenlastreduktion Studie zur volkswirtschaftl. Relevanz der PV für Österreich 20
Technologiepolitische Vision Aufgaben F&E Mittelfristig (2007 bis 2015) - Auswahl: F&E - Erhöhung der Lebensdauer und Einsatzmöglichkeit von Komponenten (z.b.: Einkapselung) und Systemen F&E - GIPV - Module und Zellen (Nischenbereiche) F&E Verringerung Verluste GIPV > Energieerträge F&E - Einfluss GIPV - Innenraumklima / Energieverbrauch F&E - Wechselrichter: i.) Sicherheits-, Lebensdauer-, und Wirtschaftlichkeitsaspekte; ii.) Multifunktionale WR (aktive Verbesserung der Versorgungsqualität) F&E - Netzintegration: i.) Vereinheitlichung Richtlinien; ii.) Entwicklung Werkzeuge (Prognose, Simulation etc ); iii.) Analyse dezentral versorgter Netzbereichen; iv.) Neue Regelstrategien; v.) Demogebiete / Innovationstestzonen 21
Technologiepolitische Vision Langfristig (2007 bis 2030): Aufgaben F&E F&E für PV Stromerzeugung an weiteren der Solarstrahlung ausgesetzten Materialien, Flächen, Bauelementen Strukturen schaffen als Basis für Gesamtenergieversorgung mit hohen Anteil an PV F&E Speichertechnologien Etablierung weiterer Teile der PV Wertschöpfungskette im Inland 22
Energiepolitische Vision Aufgaben Marktverbreitung Kurz- bis Mittelfristig (2007-2015) - Auswahl: Marktförderprogramm (z.b.: Klimaaktiv Photovoltaik) Unterstützung Aufbau Industriekapazität Aufbau heimisches PV Technologie-Kompetenzzentrum Ausbildung und Bewusstseinsbildung: i.) von Schule bis zur Universität ii.) Professionisten iii.) Netz- und PV-betreiber Information/Kooperation d. heimischen Industrie: i.) PV als zukünftiges Standbein; ii.) Netzintegration Förderung Innovativer GIPV Demonstrationsprojekte Verpflichtung PV für Öffentliche Gebäude 23
Energiepolitische Vision Aufgaben wirtschaftl./organ. Rahmenbed. Kurz- bis Mittelfristig (2007-2015) - Auswahl: Sicherstellung konstante Förderlandschaft Einspeisegesetz: kostengerechte Vergütung; Besondere Förderung für GIPV, jährliche Reduktion, lange Laufzeit Anpassung: Bauordnungen; Wohnbauförderung; Standards Anreiz Spitzenstromreduzierung: (Klimaanlagen PV) Adaptierung Stromtarife: Adaptierung Zeitpunkt Erzeugung Anreize Netzbetreiber: Umlegung Kosten für Forschung zur Netzintegration und Anschluss in Netztarife Aufnahme der "PV Roadmap" Ziele in die nationalen Energieziele 24
Energiepolitische Vision 90.000 85.000 80.000 75.000 70.000 65.000 60.000 Strom aus erneuerbaren Energien in Österreich - Potentiale und Nutzung Gesamtpotential Erneuerbare Energien (2020) 87.500 64.328 84.495 Erwarteter Stromverbrauch (2020) Stromverbrauch (2004) 55.000 GWh/a 50.000 45.000 40.000 35.000 35.000 33.587 Existierende Stromproduktion (2004) 30.000 25.000 23.000 Potential für Stromproduktion (Bis 2020) 20.000 15.000 10.000 5.000 2.441 218 1.900 12.300 103 700 7 18 4.338 9.600 15 1.273 5.000 0 PV (Gebäude Integriert) Wind 25 Biogas Bio- masse Biomüll Geothermie Kleinwasserkraft Großwasserkraft Gesamtpotential EE Gesamtstromverbrauch Quelle: TU Wien (Green-X) und eigene Berechnungen
Energiepolitische Vision 2.500 2.400 2.300 2.200 2.100 2.000 1.900 1.800 1.700 1.600 1.500 1.400 1.300 1.200 1.100 1.000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2049 2050 Jährlicher Zubau [MW] Derzeitiger Zubau in Deutschland Szenario 20% PV im Jahr 2050- Jährlich installierte PV Leistung bis 2050 in Österreich Jahre Jährlich neu installierte Leistung Jährliches Wachstum 26 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00%
Energiepolitische Vision 42,00 Szenario 20% PV im Jahr 2050 Entwicklung der Einspeisetarife im Vergleich zum Wert der PV Erzeugung Einspeisetarife 2007: 39 cent für Dach / 49 cent für Fassade 20 Jahre 37,00 Für 12 Cent- Einspeisetarife bis 2023 Für 8 Cent- Einspeisetarife bis 2030 Für 6 Cent- Einspeisetarife bis 2037 32,00 27,00 cent/kwh 22,00 17,00 12,00 7,00 2,00-3,00 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 Jahre 27 Einspeisetarif Wert von PV Strom- 6 cent/kwh Wert von PV Strom- 12 cent/kwh Wert von PV Strom- 8 cent/kwh
Ergebnisse Detaillierte Roadmap - Konkrete Inputs für Positionierung Österreichs im Bereich PV! Definition der Aufgaben in den Bereichen: i.) F&E ii.) Marktverbreitung iii.) Rahmenbedingungen Bei frühzeitiger Positionierung weltweite Besetzung von Nischentechnologien möglich! Hoher Anteil an PV ist möglich! 28
Marktverbreitung, Technologie, Wertschöpfung Erste Anlagen Zellproduktionen Dünnschichttechnologie PV-Netzanbindung, Wechselrichterproduktionen Erste Modulproduktionen Gebäudeintegration 1. Geringe Marktverbreitung 700 1990 2000 2010 2020 2030 2050 Breitentest PV 1.Ökostromgesetz ÖVE E 2750 PV - Technologiekompetenzzentrum Int. F&E Anbindung (IEA PVPS) Nat. Energieforschungsprogramm, PV ERA Breitentest Gebäudeintegrierte PV Rahmenbedingungen, politische Steuerungen PV Zulieferindustrie (Einkapselungen, ) Multifunktionale Wechselrichter PV Großanlagen auf Gebäuden Effektives PV Förder-gesetz PV Verordnung im Neubau Marketing, ÖA klima aktiv PV versorgte Stadtteile Verordnung für PV Klimatisierung PV als Basis für el. Traktion PV Tankstellen PV als Standard im Neubau PV als Standard in PV Speicher, der Renovierung Spitzenlastausgleich Gebäudeintegrierte Fertigteil PV 1500 Arbeitsplätze 4.000 Arbeitsplätze Anreize für solare E-Fahrzeuge 29 PV als Standard- Stromquelle 2050: 20 % des Stroms aus PV 30.000 Arbeitsplätze
DI Hubert Fechner DI Andreas Lugmaier hubert.fechner@arsenal.ac.at andreas.lugmaier@arsenal.ac.at arsenal research Giefinggasse 2; A-1210 Wien ph: +43 (0) 50550-6673, f: +43 (0) 50550-6390 30
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