Photovoltaikanlagen
photovoltaische Prozess • Wechselwirkung zwischen Licht und Materie • Strahlungsquanten (Photonen) rufen in
bestimmten Materialien einen Spannungsimpuls und in weiterer Folge einen Stromfluss hervor.
Solarzelle• Unter Photovoltaik versteht man die direkte
Umwandlung von Sonnenlicht inelektrischen Strom mittels derSolarzelle.
• Solarzellen bestehen aus mindestens zwei Schichten von Halbleitern, von denen eine Schicht positiv und die andere negativgeladen ist.
• Aus der Solarzelle wird damit ein Solargenerator.
• Solargeneratoren liefern Gleichstrom und müssen, wenn damit ein auf Wechselstrom aufgebautes Leitungsnetz versorgt werden soll, in Wechselstrom umgeformt werden:
Wechselrichter bzw. Stromwandler bzw.Inverter.
Das photovoltaische System
Solargeneratoren können in Verbindung mit
• einem Energiespeicher (Batterie) ,
• in Verbindung mit einem anderen Energieversorgungssystem
• oder parallel mit dem
elektrischen Verbundnetz betrieben werden.
• Stromerzeugungskosten aus erneuerbaren Energieträgern in Österreich
thermische Solaranlagen
Die Jahresstrahlung auf die horizontale Ebeneliegt in Österreich bei durchschnittlich1.100 kWh/(m², Jahr).
Kollektor-Aufbau
Wirtschaftliche Bewertung von Energiesystemen
• Die Bewertung von Energiesystemen nach wirtschaftlichen Kriterien erfolgt mit der Methode der Wirtschaftlichkeitsrechnung. Diese ist eine Vergleichsmethode: Es werden zwei oder mehrere Energiesysteme unter vergleichbaren Randbedingungen und betriebswirtschaftlichen Kriterien miteinander verglichen.
• Bei der betriebswirtschaftlichen Bewertung werden Aspekte des Umweltschutzes, der Versorgungssicherheit, der Risiken, der Wertschöpfung etc. nicht berücksichtigt
volkswirtschaftliche Bewertung
• Eine gesamtheitliche volkswirtschaftliche Bewertung von Energiesystemen hat zu
• berücksichtigen: Kosten/Nutzen-Verhältnis, Volkswirtschaftliche Kriterien, (Umwelt,
• Nachhaltigkeit, Import, Wertschöpfung etc.), Versorgungssicherheit (Verfügbarkeit,
• Preisentwicklung), Risiken (Betriebssicherheit, Gefahrenpotential etc.), Lebensqualität
• (Komfort, Umwelt, Unabhängigkeit etc.).
Rechenmethoden
• Statische Methoden (ohne Berücksichtigung von zeitabhängigen Kostenfaktoren: nur Kapitalkosten, Energiekosten und Betriebskosten im 1. Jahr) und dynamische Methoden (mit Berücksichtigung zeitabhängiger Kostenfaktoren).
• Kapitalkosten (realer Diskontsatz), Entwicklung der Energiekosten, Entwicklung der Inflationsrate, Entwicklung der Betriebskosten, Entwicklung der Reparatur- und Erneuerungskosten
• Die in die Wirtschaftlichkeitsrechnung eingehenden Kosten beziehen sich auf Errichtungskosten inklusive Planungskosten (abzüglich Förderungen und zuzüglich Bankzinsen), jährliche Betriebskosten (Brennstoffkosten & sonstige im Betrieb anfallende Kosten), Wartungs- und Erneuerungskosten, sowie Abbruch- und Entsorgungskosten.
Energetische Amortisationszeit• Zur energetischen Bewertung eines Energiesystems mit
Nutzung eines solaren Energieträgers wird die energetische Amortisationszeit herangezogen: Der Energieeinsatz (mit konventioneller Energie) zur Herstellung des Energiesystems wird mit dem solaren Ertrag bei der Energieerzeugung verglichen.
• Ist der Anteil des solaren Beitrages zur Energieerzeugung(Solarwärme, Solarstrom) während der Lebensdauer der Solaranlage größer als Energie-Einsatz zu dessen Erzeugung, Betrieb und Entsorgung, dann ergibt sich eine positive Energiebilanz.
• Die energetischen Amortisationszeiten von thermischen Solartechniken liegen um 1 bis 2 Jahre, von elektrischen Solartechniken (Photovoltaischen Systemen) – je nach Einsatzort undAnwendung – zwischen 3 und 8 Ja hren.
ENDE
• Ilija CULEV• Bilge Kaan YOLCU