Mit Solartechnik zur Energiewende

The smarter E Industry Days

Vom 21. bis 23. Juli 2021 fanden die The smarter E Industry Days als digitaler Auftakt für die pandemiebedingt in einem kompakten Format auf den Oktober verlegten „The smarter E Europe“ statt. An drei Tagen führten 17 Veranstalter über 40 Onlinepräsentationen und -foren durch.

Zum Auftakt wurde der „Global Market Outlook für die Solarenergie“ von SolarPower Europe, der traditionell im Rahmen der Intersolar Europe präsentiert wird, als maßgeblicher Marktanalysebericht für den weltweiten Solarsektor mit aktuellen Zahlen präsentiert. Trotz verschiedener Preissteigerungen entlang der solaren Wertschöpfungskette prognostiziert SolarPower Europe für 2021 ein weiteres herausragendes Wachstumsjahr. Das mittlere Szenario geht von einem Anstieg der neu installierten Leistung um 18 % auf 163,2 GW aus. Für 2025 geht der Bericht von fast 1,9 TW global installierter Leistung aus.

Im Jahr 2020 wurden trotz Auswirkungen der Covid-19-Pandemie weltweit 138,2 GW PV-Leistung neu installiert. Dies entspricht einem Wachstum von 18 % im Vergleich zum Vorjahr. Die weltweit installierte PV-Leistung liegt damit aktuell bei rund 773,2 GW.

39 % der im letzten Jahr neu installierten Leistung aller Stromerzeugungstechnologien entfielen auf die Photovoltaik. Damit lässt sich mehr als jede dritte im Jahr 2020 installierte Kraftwerkseinheit der PV zuschreiben. Gleichzeitig stieg der Anteil der Solarenergie an der gesamten Stromerzeugung auf etwa 3,1 %. Allerdings stammen fast 70 % der Stromerzeugung weltweit noch immer aus dem Einsatz von fossilen und nuklearen Brennstoffen. Es bedarf demnach noch großer Anstrengungen, um den weltweiten Wandel hin zur regenerativen Stromerzeugung zu bewältigen.

30 Jahre Intersolar

Die Intersolar engagiert sich seit drei Jahrzehnten als Leitmesse für die Solarwirtschaft für eine zukunftsfähige Energieversorgung und feiert 2021 ihr 30. Jubiläum. Gestartet als lokale Ausstellung „Solar ´91“ in Pforzheim Esslingen hat sich über die Zwischenstation Freiburg und dort umbenannt in die Intersolar zur wichtigsten Branchenplattform der Solarwirtschaft entwickelt. Die Fachmesse bringt Vordenker und Innovatoren der Solarbranche zusammen und ist seit 2018 Teil der Innovationspattform „The smarter E Europe“. Dabei darf Solarstrom nicht isoliert betrachtet werden. Der Fokus muss vielmehr auf der Kopplung der Sektoren liegen: Dies gilt für die Kombination von PV und Speichern verknüpft mit Ladestationen für die Elektromobilität ebenso wie für den Einsatz in Landwirtschaft und auf Gewässern sowie dem künftigen Markt für „Grünen Wasserstoff“. 

Die Intersolar Europe findet vom 6. bis 8. Oktober als Intersolar Europe Restart 2021 im Rahmen von The smarter E Europe Restart auf der Messe München statt.

Info
Die Photovoltaikpflicht kommt

Die neue Landesregierung in Baden-Württemberg will den Südwesten bis 2040 klimaneutral machen. Eine tragende Säule beim Vorantreiben der Energiewende ist der Ausbau der Photovoltaik. Wie viele Solarstromanlagen bis zum Zwischenziel im Jahr 2030 konkret erforderlich sind, hat das Solar Cluster Baden-Württemberg berechnet. Allein auf Hausdächern sind im Südwesten rund 140 neue mittelgroße Photovoltaikanlagen erforderlich – pro Tag. Ab 1. Mai 2022 gilt eine Photovoltaikpflicht für Eigentümer von neuen Wohngebäuden. Ab 1. Januar 2023 müssen die Eigentümer bei einer grundlegenden Dachsanierung eine Solarstromanlage errichten.

Info
Photovoltaics Report

Seit zehn Jahren veröffentlicht das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, unterstützt durch die PSE Projects GmbH, regelmäßig den Photovoltaics Report, kurz PV Report. Dieser stellt die wichtigsten Fakten zur Photovoltaik in Deutschland, der Europäischen Union und weltweit zusammen und dokumentiert damit insbesondere die Entwicklung des Photovoltaikmarkts, der Solarzellen- und Moduleffizienz sowie der Preise in den letzten Jahrzehnten. Die neuste Ausgabe ist seit heute auf der Internetseite des Instituts frei zugänglich.

https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2021/photovoltaics-report-informiert-ueber-fakten-zur-solarenergie-weltweit.html?utm_source=mailing&utm_campaign=2021-pi-16-de

The smarter E Award 2021

Gewinner der Kategorie „Outstanding Projects“

BayWa r.e. Solar Projects (Deutschland): Das Agrivoltaic-Projekt „Fruitvoltaic“ der BayWa r.e. aus München ist eine 2,7-MW-PV-Anlage auf einer 3 ha großen Himbeerfarm in den Niederlanden. Die semitransparenten PV-Module sind lichtdurchlässig und schützen die Früchte vor direkter Sonne, Regen und Hagel. Das gesamte Subsystem für die landwirtschaftliche Nutzung ist in das erhöhte PV-Montagesystem integriert. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Universität Wageningen dokumentiert. Nachgewiesenermaßen lassen sich der Beeren-Ertrag um 6,5 % steigern und gleichzeitig PV-Einnahmen generieren. Außerdem ersetzt die Agri-PV-Anlage die herkömmlichen Folienabdeckungen im Beeren-Anbau, minimiert den Einsatz von Pestiziden und erhöht die Effizienz der Wassernutzung. Das Projekt von BayWa r.e. könne dazu beitragen, Landnutzungskonflikte zwischen dem Energie- und dem Agrarsektor zu entschärfen, so die Jury.

Boreal Light (Deutschland): Das Wasserversorgungsprojekt „WaterKiosk“ der 2015 in Berlin gegründeten Boreal Light hat im vergangenen Jahr die Auswirkungen der Corona-Pandemie gelindert, indem es täglich mehr als eine 1 Mio. l sauberes Wasser für 28 Krankenhäuser und Kliniken in Kenia und Tansania lieferte. Das Projekt, das vollständig mit Solarstrom aus zehn bis 70 kW starken PV-Dachanlagen mit einer Gesamtleistung von 266 kW betrieben wird, liefert Trinkwasser für Patienten sowie für sanitäre Einrichtungen und sorgt für die Abwasserbehandlung von Covid-19-Stationen.

Siemens Gamesa Renewable Energy (Spanien): „Future Energy Solution“ ist ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt in Hamburg mit einem elektrothermischen Energiespeichersystem (ETES). Gefüllt mit 1.000 t Vulkangestein kann der ETES-Demonstrator bis zu 130 MWh Wärme für mehrere Wochen speichern. Die Wärme wird entweder sofort genutzt oder mit einer konventionellen Dampfturbine wieder in Strom umgewandelt.  Die Jury lobt das Potential des Systems, konventionelle Kraftwerke in emissionsfreie Langzeitspeicherkraftwerke für erneuerbare Energien umzuwandeln. 80 % der Komponenten des Projekts sind Standardelemente und leicht verfügbar.

Gewinner der Kategorie „Smart Renewable Energy“

HPS Home Power Solutions (Deutschland): „Picea“ ist ein Heim-Energiespeichersystem mit einer 25-kWh-Batterie zur Kurzzeitspeicherung und einer alkalischen Elektrolyse zur saisonalen chemischen Energiespeicherung in Form von grünem Wasserstoff. Mit einer Brennstoffzelle wird aus dem gespeicherten Wasserstoff Strom erzeugt, wenn der Bedarf das Angebot aus der PV-Anlage oder dem Batterie-Subsystem übersteigt, und eine Wärmepumpe betrieben. Das System nutzt die Abwärme der Elektrolyse und der Brennstoffzelle – und erreicht so einen Gesamtnutzungsgrad von 90 %. Das von der 2014 in Berlin gegründeten HPS stammende System liefert rund 6.000 kWh elektrische Energie sowie 3.000 kWh.

EES Award 2021

SAX Power: Die digitale AC-Batterie von SAX Power verfügt über neuartige elektronische Schaltungen, die die Batteriezellen durch kaskadenförmige H-Brücken verbinden. Diese Schaltungen dienen sowohl als Batteriemanagementsystem (BMS) als auch als DC/AC-Wandler. Das BMS ermöglicht eine höhere nutzbare Kapazität und Lebensdauer dank optimiertem Zellausgleich, der Auswahl einzelner zu ladenden oder zu entladenden Zellen und der Fähigkeit, defekte Zellen auszuschließen. Hervorzuheben ist, dass durch die patentierte, integrierte Leistungselektronik auf einen Wechselrichter verzichtet werden kann. Die Solarspeicher bestehen aus 120 Batteriezellen mit einer Nennkapazität von je 15 Ah und einer Nennspannung von 3,2 V bei einer Gesamtkapazität von 5,8 kWh. 

Commeo: Das Unternehmen mit Sitz in Wallenhorst bei Osnabrück entwickelt und produziert seit 2016 Energiespeicher- und Energiemanagementlösungen. Seine Energiespeicherlösungen für 48-V- und Hochspannungsanwendungen bis 800 V sind von 1,1 kWh bis zu mehreren Megawattstunden skalierbar. Die hochgradig modulare Lösung ist konsequent auf die Bedürfnisse der Kunden ausgerichtet. Die Lösung kombiniert verschiedene Basiskomponenten: zwei Zellenformate mit Pouch- und Zylinderzellen, vier unterschiedliche Zelltypen, eine Steuereinheit und Gehäuse.

Die Jury lobt die Modularität und die Konfigurationsmöglichkeiten des Systems: Bis zu 400 Variationen einschließlich Hochspannungsanwendungen sind möglich. Auch die Standardisierung, die Flexibilität und die Fähigkeit, die Bedürfnisse verschiedener Anwender zu erfüllen, wurden mit guten Noten bedacht, ebenso wie der Einsatz für kleine oder große kommerzielle Anwendungen. Weitere Pluspunkte: Das System erfüllt alle Sicherheitsstandards und ist in übliche Schaltschranksysteme und damit in bestehende Energieinfrastrukturen integrierbar. Bei der Produktion wird bei Commeo erneuerbare Energie genutzt.

Enphase Energy: „Encharge“ ist eine vollständig skalierbare, modulare Batteriespeicherlösung, die auf einer Mikro-Wechselrichter-Architektur basiert und sowohl netzgekoppelt als auch als Backup- oder Off-Grid-System arbeiten kann. Die Basiseinheit Encharge 3T hat eine nutzbare Batteriekapazität von 3,5 kWh und eine Lade-/Entladeleistung von 1,28 kW. Eine 3T-Einheit enthält vier einzelne Mikro-Wechselrichter. Drei Basiseinheiten bilden zusammen ein „Encharge 10T“-Speichersystem mit einer Gesamtenergiekapazität von 10,5 kWh. 

Intersolar Award 2021

DuPont Teijin Films: Das Unternehmen hat Rückseitenfolien für Solarmodule entwickelt, die zu 33 % aus recyceltem Material bestehen. Dafür werden PET-Materialien durch Glykolyse in das Monomer BHET umgewandelt. Die „Mylar UVHPET“-Rückseitenfolien haben eine bessere CO2-Bilanz als herkömmliche Rückseitenfolien, sind im Gegensatz zu einigen anderen Produkten fluorfrei und können wesentlich zum Recycling von Kunststoffabfällen beitragen. Eine 1-MW-Anlage verwertet über 16.000 PET-Flaschen wieder. Das System hat das Potential, zu einem geschlossenen Recyclingkreislauf für Solarmodule beizutragen, bei dem das Material gebrauchter Rückseitenfolien aufbereitet und wiederverwendet wird.

Goldbeck Solar: Gegründet im Jahr 2001 mit der Mission, saubere Energielösungen anzubieten, realisiert Goldbeck Solar kommerzielle PV-Systeme in Deutschland und weltweit. „MarcS“ steht für „Modular Arc System“ und ist eine modulare, bogenförmig ausgeführte Konstruktion für Solaranlagen. Sie ermöglicht eine Nutzung der darunterliegenden Flächen. Die Module werden mit der Unterkonstruktion zu statischen, bogenförmigen 9-m-Stücken verbunden. Diese Segmente können auf Schienen der Unterkonstruktion verschoben und durch die unterschiedlichen Neigungen der Module nach Osten und Westen ausgerichtet werden. Dank der geringen Kosten ist diese Technologie vielfältig für die Energieerzeugung, Landwirtschaft und Viehzucht einsetzbar.

Longi Solar Technology: „Hi-MO5“ ist ein leistungsstarkes bifaziales Modul für große Solarparks. Es wird aus Gallium-dotierten Wafern im 182-mm-Format mit PERC-Technologie aufgebaut. Die Module mit halbgeschnittenen Zellen, Doppelglas und Rahmen haben eine Leistungsgarantie von 30 Jahren. Die Fachjury zeigte sich von der Nennleistung von 540 W und von dem Wirkungsgrad von 21,1 % beeindruckt.

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