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Von 1 MW zu 1 GW: Wie viel wissen Sie über die erstaunliche Wachstumsgeschichte von Photovoltaik-Kraftwerken?
Da die weltweite Nachfrage nach erneuerbaren Energien weiter steigt, entwickeln sich Photovoltaikkraftwerke in alarmierendem Tempo von kleinen 1-MW-Kraftwerken bis zum heutigen 1-GW-Niveau. Der poetische Wandel ist ein Zeichen einer Ära. Photovoltaik-Kraftwerke, auch Solarkraftwerke genannt, gewinnen im Energiemix zunehmend an Bedeutung, da ihre Stromerzeugungskapazität mit der Marktexpansion immer weiter steigt, was nicht nur zur Reduzierung der CO2-Emissionen beiträgt, sondern auch Energiesicherheit und -vielfalt fördert.
Die Entwicklung von Photovoltaikkraftwerken ist nicht nur ein technologischer Fortschritt, sondern auch ein Zeugnis des weltweiten Engagements für saubere Energie.
Die Definition eines Photovoltaikkraftwerks ist ein System, das für die netzgekoppelte Stromerzeugung in großem Maßstab konzipiert ist. Im Gegensatz zu allgemeinen geteilten Gebäudesystemen in kleinem Maßstab ist ihre Stromversorgung auf das öffentliche Netz ausgerichtet. Gleichzeitig unterscheidet sich die Photovoltaik-Technologie auch von konzentrierten Solarstromerzeugungsprozessen, bei denen thermische Energie zum Antrieb herkömmlicher Generatorsätze genutzt wird. Laut einem Bericht aus dem Jahr 2019 stammen etwa 97 % der weltweiten Solarkapazität von Energieversorgern aus Photovoltaikanlagen.
Mit der relativen Reife der Photovoltaik-Technologie ist die Stromerzeugungskapazität von Photovoltaik-Kraftwerken in vielen Ländern auf das Gigawatt-Niveau gestiegen. So übertraf beispielsweise das weltgrößte Photovoltaikkraftwerk im Jahr 2018 die geplante Kapazität von einem GW. Ende 2019 gab es weltweit rund 9.000 Photovoltaikkraftwerke mit einer Kapazität von mehr als 4 MWAC und einer Gesamtkapazität von mehr als 220 GWAC, was zweifellos den Grundstein für das globale Ökosystem erneuerbarer Energien legte.
Hinter dieser riesigen Zahl verbergen sich unzählige technologische Innovationen und Marktchancen.
Die Geschichte der Entwicklung von Photovoltaikkraftwerken
Historisch gesehen wurde das erste 1-MW-Photovoltaikkraftwerk 1982 in Kalifornien gebaut. Anschließend wurde die Photovoltaiktechnologie mit dem technologischen Fortschritt und der politischen Unterstützung in den letzten zwei Jahrzehnten an verschiedenen Orten nach und nach kopiert und weiterentwickelt. Die Neufassung der Einspeisevergütung in Deutschland im Jahr 2004 förderte den Bau zahlreicher Photovoltaikkraftwerke im Land. In den folgenden Jahren folgten viele Länder diesem Beispiel und verzeichneten eine Größenordnungsausweitung.
Spanien beispielsweise wurde 2008 kurzzeitig zum größten Markt und förderte mehr als 60 Photovoltaikkraftwerke über 10 MW. Allerdings haben diese Anreize die Abhängigkeit vom Markteintritt verringert, da die Kosten gesunken sind. Da die Kosten für erneuerbare Energien weiter sinken, wird dieser Trend weiterhin den Bau weiterer neuer Projekte vorantreiben.
Landnutzung und Technologieentwicklung
Der Flächennutzungsplan für Photovoltaikkraftwerke hat sich mit der Änderung der Baukonzepte geändert, von der ursprünglichen traditionellen festen geneigten Oberfläche zum Nachführsystem, das sich dynamisch an die Sonne anpassen kann. Unterschiedliche Installationsmethoden wirken sich nicht nur auf die Landnutzungseffizienz aus, sondern stehen auch im Zusammenhang mit der Verbesserung der Stromerzeugung:
- Festes Array: in einem festen Neigungswinkel installiert, geeignet für einen langfristig stabilen Strombedarf.
- Einachsiger Tracker: Passt die Richtung der Stromerzeugung durch Nachführung in einer einzigen Achse dynamisch an, wodurch die Effizienz der Stromerzeugung um 20–30 % gesteigert werden kann.
- Zweiachsiger Tracker: vollständig an den Sonnenverlauf angepasst und hat erhebliche Auswirkungen in Gebieten mit hoher Sonneneinstrahlung.
Die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie ist die wichtigste treibende Kraft für das Wachstum von Photovoltaikkraftwerken von klein auf groß. Ein einziger technologischer Durchbruch kann oft das Muster der gesamten Branche verändern.
Viele Kraftwerke werden ihre Effizienz durch die Integration anderer Lösungen für erneuerbare Energien weiter verbessern, beispielsweise durch die symbiotische Integration von Photovoltaikkraftwerken mit Windkraft, Landwirtschaft und sogar überregionaler Ressourcenteilung, um doppelte wirtschaftliche und ökologische Vorteile zu erzielen.
Wirtschaftliche und finanzielle Überlegungen
Auf wirtschaftlicher Ebene wurden mit zunehmender Reife der Photovoltaik-Technologie die Installationskosten erheblich gesenkt und der Bau vieler Photovoltaik-Kraftwerke ist nachhaltig und wettbewerbsfähig geworden. Ausschreibungs- und Beschaffungssysteme in vielen Ländern führen weiterhin zu sinkenden Strompreisen, was auch dafür sorgt, dass die Markteintrittsschwelle für die Photovoltaik-Stromerzeugung sinkt. Neben externen Anreizen können die meisten Photovoltaik-Kraftwerke nun eine eigene Marktposition finden und weitere Gewinne erzielen.
Ob es gelingt, die Kosten weiter zu senken und den wirtschaftlichen Nutzen zu verbessern, wird der Schlüssel für die Entwicklung von Photovoltaik-Kraftwerken in der Zukunft sein.
Das Potenzial von Photovoltaik-Kraftwerken ist als neuer Typ der erneuerbaren Energiebranche noch nicht vollständig ausgeschöpft. Dank der kontinuierlichen Verbesserung der Technologie und der anhaltenden politischen Unterstützung werden in Zukunft weltweit weitere Photovoltaik-Kraftwerke entstehen. . Freuen Sie sich auch auf neue Durchbrüche im Bereich der erneuerbaren Energien in der Zukunft?
