Floating Solar ist in Südeuropa kostengünstiger als bodengestützte PV
Dec 02, 2022
Die Forscher bewerteten die Wirtschaftlichkeit von schwimmenden Solaranlagen im Versorgungsmaßstab in Europa, stellten fest, dass solche Projekte in mehreren südeuropäischen Ländern kostenmäßig wettbewerbsfähig sind, und behaupteten, dass die Wettbewerbsfähigkeit schwimmender PV bei einer Reduzierung der Kapitalkosten um 12 Prozent steigen würde quer durch Europa gedrängt.
BayWar.e. Schwimmende Photovoltaikanlage in den Niederlanden. Foto: BayWar.e.
Forscher aus Italien und Spanien haben das Leistungs- und Kostenpotenzial schwimmender Photovoltaik (FPV) in geeigneten Gewässern in Europa abgeschätzt und mit landgestützter Photovoltaik (LPV) bei optimaler Neigung verglichen.
Der Forscher Leonardo Micheli sagte gegenüber dem PV-Magazin: „Wir haben auch gezeigt, dass FPV mit herkömmlichem LPV in Mittelmeerländern wirtschaftlich wettbewerbsfähig sein kann, wo die Sonne höher steht und die Temperatur höher ist. Wenn die Kapitalkosten jedoch um 12 Prozent gesenkt werden, ist FPV es Kosten wettbewerbsfähig in allen simulierten Szenarien und Ländern."
Die Wissenschaftler verwendeten für Europa verfügbare Wasseroberflächendaten aus der Global Reservoir and Dam Database (GRanD), um die potenziell installierte FPV-Kapazität in Europa abzuschätzen, und berücksichtigten nur Stauseen für Wasserkraft, Wasserversorgung, Bewässerung und Hochwasserschutz. Sie simulierten die Stromerzeugung von einseitigen Modulen unter Verwendung des PVWatts DC-Leistungsmodells mit Daten des CAMS-Bestrahlungsdienstes in Bezug auf die stündliche Bestrahlungsstärke.
Für die FPV-Anwendung berücksichtigte das Modell Szenarien mit Neigungswinkeln von 10 und 20 Grad und einer Albedo von 0,06. Es wurde angenommen, dass LPV den optimalen Neigungswinkel und eine Albedo von 0,25 verwendet. Beide Simulationen verwendeten Trina Solar-Module mit einem Wirkungsgrad von 21,4 Prozent, Wechselrichter mit einem Wirkungsgrad von 96 Prozent, DC-AC-Verluste von 14 Prozent, alle Module waren nach Süden ausgerichtet, und die Lebensdauer des PV-Systems wurde auf 25 Jahre festgelegt. Die Lebensdauer der PV-Anlage wurde auf 25 Jahre festgelegt. Die Wissenschaftler nahmen Daten aus der IRENA Renewable Energy Cost Database, um die Investitionsausgaben und die jährlichen Betriebs- und Wartungsausgaben (omex) für verschiedene Standorte in Europa zu berechnen.
Die Studie untersuchte die Leistung von FPVs und LPVs in vier Wärmeszenarien und zeigte, dass FPV-Systeme zwischen 640 und 1688 kWh/kW/Jahr erreichen könnten, was Kapazitätsfaktoren von 7,3 Prozent bis 19,3 Prozent entspricht.
Die Forscher sagten: „Überraschenderweise findet die höhere Stromerzeugung in den südlichsten Ländern statt, wo das Solarpotential aufgrund begrenzter Winkel- und Reflexionsverluste, die durch den geringeren Neigungswinkel verursacht werden, höher ist.“
Die schlechteste Leistung tritt in Skandinavien und den Hochgebirgsregionen der Schweiz, Österreichs und Italiens auf, wo FPVs in den optimistischsten Wärmetauscherszenarien die höchste elektrische Leistung aufweisen und zwei Prozent mehr Strom erzeugen als LPVs.
In mehreren Ländern in diesem Szenario erzeugten FPVs mit einer Neigung von 20 Grad auch mehr Strom als LPVs mit der optimalen Neigung, aber in anderen Konfigurationen und Szenarien erzeugten FPVs typischerweise weniger Strom als LPVs, insbesondere bei einer Neigung von 10 Grad“, sagten die Forscher Die Ergebnisse zeigen, dass der Neigungswinkel einen signifikanten Einfluss auf die Energieumwandlung hat.“
Die Studie schätzt, dass der Wert jedes zusätzlichen Neigungswinkels in FPV-Installationen zwischen 2,50 € (2,62 $)/kW und 7,50 €/kW liegt.
Die Wettbewerbsfähigkeit von FPVs in Bezug auf die Stromgestehungskosten (LCOE) hängt angesichts des Unterschieds in der Erzeugungskapazität von Investitions- und Omex-Überlegungen ab. Die Ergebnisse zeigen, dass die Stromgestehungskosten von LPVs in allen Szenarien in den meisten europäischen Ländern insgesamt wettbewerbsfähig sind, wenn die Regal- und Installationskosten ausgeschlossen werden. Werden auch die Netzanschlusskosten – etwa durch Beimischung mit Wasserkraft – herausgerechnet, sind FPVs in allen Modellierungsszenarien in allen Ländern kostenmäßig konkurrenzfähig.
