Photovoltaik Technik DI Matthias Komarek Energie- und Umweltagentur NÖ Büro Pöchlarn 02757/8520 matthias.komarek@enu.at
Sonne im Überfluss! Geld im Überfluss?
Alternative Atomkraft?
Genug Sonne in NÖ horizontale Globalstrahlung
Energiezukunft Niederösterreichs Besser leben mit weniger Energie 100 % erneuerbaren Strom bis 2015 50 % erneuerbare Energie bis 2020
Klimaschutz + Zukunftsfähigkeit 1. Energiebedarf reduzieren 2. erneuerbare Energien statt fossiler Energien
Überlegungen für Nutzung von Photovoltaik Unabhängigkeit gut für die Umwelt Pensionsvorsorge Dachgestaltung gutes Gefühl... Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ
Vorzüge Photovoltaik höchstwertige Energieform (Strom) nahezu unendliches Potential überall gewinnbar Rohstoff Silizium - geringe Umweltauswirkungen sehr günstige Energierücklaufzeiten (2-7 Jahre) Robustheit (Weltraumnutzung) beachtliche Effizienzverbesserungen (15 > 50 %) Kostensenkungspotential (Spitzenstrom) Integration bei Gebäuden, baulichen Strukturen, kein zusätzlicher Platzbedarf in der Landschaft (Doppelnutzung der Dachflächen) Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ
Begriffsbestimmungen 1 Solarzelle Einzelne Zelle eines Solarmoduls Solarmodul Solarzellen werden in Serien- bzw. Parallelverschaltung zu einem Solarmodul definierter Leistung zusammengebaut
Begriffsbestimmungen 2 Peak (kwp) Spitzenleistung eines Solarmoduls bei STC STC = Standard Testbedingungen Sonneneinstrahlung 1000 W/m² Solarzellentemperatur 25 C AM (air mass) = 1,5 (Durchdringen der Strahlung durch die Atmosphäre in Mitteleuropa) NOCT = Nominalbedingungen 800 W/m², AM = 1,5, t = 49 C
Prinzip: aus Licht wird Strom Quelle: Foliensatz Photovoltaik, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg
Volleinspeisung + DC- Freischalter PV-Module Verbraucher Stromzähler Stromzähler Wechselrichter Öffentliches Netz
Überschusseinspeisung + DC- Freischalter PV-Module Wechselrichter Verbraucher Stromzähler Öffentliches Netz
Modulüberblick Produktgarantie: 2 5 Jahre Leistungsgarantie: 10 25 Jahre verschiedene Größen + Leistungen Transparentmodule Isolierglasmodule bunte Farben möglich Quelle: Ertex Solartechnik GmbH Foto: DI Matthias Komarek, "die umweltberatung" Quelle: www.pvt-austria.at Quelle: www.pvt-austria.at
Haltbarkeit Langzeitdegradation PV- Anlage vom Verbund am Loser (3 Modultypen je 10 kw) => 8 bis 12 % in 19 Jahren => im Mittel also nur ca. 0,5 % Degration pro Jahr Messungen eines Herstellers: 8,6 % in 23 Jahren Foto: Dr. Rudolf Zauner, Verbund
Systemvarianten Inselanlagen Netzgekoppelte Anlagen Netzverbundanlagen (mit Notsystem) Quelle: www.conlux.at - nachgeführte Anlagen Quelle: www.pvt-austria.at Foto: DI Matthias Komarek, "die umweltberatung" Foto: DI Matthias Komarek, Foto: Johannes Energie- Ertl, und "die Umweltagentur umweltberatung" NÖ
Ausrichtung + Neigung Quelle: klima:aktiv
Temperaturverhalten Quelle: Foliensatz Photovoltaik, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg
Verschaltung bei Verschattung
Wechselrichter Bindeglied zwischen PV-Generator und öffentlichem Netz bzw. Wechselstrom (AC) -Hausnetz
Gesamtwirkungsgrad Gesamtwirkungsgrad = MPPT Wirkungsgrad x Umwandlungswirkungsgrad Gerät 1 sehr gut + Gerät 2 befriedigend Quelle: Photon 2008
Anlagenschema - Stromlaufplan
Hausbeispiel Komarek
Passives Plusenergiehaus Komarek Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ
Zahlen, Daten, Fakten 05/06 06/07 07/08 08/09 09/10 10/11 Mittel Haushaltsstrom [kwh] 3.707 3.642 3.734 3.761 3.239 3.262 3.558 Wärmepumpe [kwh] 1.248 530 1.133 1.195 1.250 1.182 1.090 SUMME [kwh] 4.955 4.172 4.867 4.956 4.489 4.444 4.647 Kosten Heizung+WW 202,-- 97,-- 196,-- 229,-- 252,-- 238,-- 202,-- Gesamtenergiekosten 803,-- 763,-- 842,-- 952,-- 905,-- 896,-- 860,-- PV [kwh] 1.253 5.233 6.052 6.252 5.654 6.351 6.077 Tarifvergütung 752,-- 3.140,-- 3.631,-- 3.751,-- 3.392,-- 3.811,-- 3.646,-- Quelle: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ
Stromdaten 2010 [kwh] 1.000,0 900,0 800,0 700,0 Quelle: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ PV-Erzeugung Wärmepumpe Haushaltsstrom Gesamtverbrauch 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Jänner Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember