«Energy Payback Time» und mehr

Wie steht es um die Solarenergie in Europa und weltweit. Wie entwickeln sich die Preise? Welche Materialien werden eingesetzt? Und wann ist die investierte Energiemenge für den Bau eines Kraftwerkes amortisiert («Energy Payback Time»)? Diese Fakten stellt das renommierte Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zusammen. Hier gibt es Einblicke in den neusten «Photovoltaics Report».

Ziel des Reports ist es, Daten verschiedenster Quellen in einem Bericht aufzubereiten und damit leicht zugänglich zu machen. Der aktuelle Report enthält neben den aktualisierten Zahlen zu Photovoltaikproduktion, -installation und Performance auch Daten, die erstmals zusammengetragen wurden. Zum Beispiel die energetische Amortisationszeit («Energy Payback Time»). Sie gibt die Zeitspanne an, die eine Solaranlage betrieben werden muss, um die investierte Energiemenge bereitzustellen. Der Report zeigt die historische Entwicklung sowie vergleichbare Werte für verschiedene Regionen. So liegt die energetische Amortisationszeit für Dachanlagen mit in China produzierten Siliziumsolarmodulen und einer Effizienz von 19,9 % in Europa bei 1 bis 1,3 Jahren. Spitzenreiter weltweit ist Indien (0,44 Jahre), am anderen Ende der Skala liegt Kanada mit 1,42 Jahren.

Neu findet sich im Report auch eine europäische Übersichtskarte, auf der die Produktionskapazitäten entlang der PV-Wertschöpfungskette für Material, Solarzellen und PV-Module in den einzelnen Mitgliedstaaten verzeichnet sind. Daraus wird ersichtlich, dass insbesondere im Modulbereich Produktionsstätten in vielen europäischen Ländern in Betrieb sind – mit einer Gesamtkapazität von etwa 7000 MW pro Jahr.

Weitere Fakten aus dem Report für eilige Lesende:

• Die Photovoltaik ist ein schnell wachsender Markt: Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) der kumulativen PV-Installationen einschließlich netzunabhängiger Anlagen betrug zwischen 2010 und 2020 34 %.
  
• Im Jahr 2020 wurden 95% der gesamten Produktion von c-Si-PV-Modulen in Asien hergestellt. China (Festland) ist mit einem Anteil von 67 % an der Produktion führend, Europa trägt mit einem Anteil von 3 % bei, USA/CAN mit 2 %.
  
• Auf die PV-Technologie auf Basis von Si-Wafern entfielen im Jahr 2020 etwa 95 % der Gesamtproduktion. Der Anteil der monokristallinen Technologie an der gesamten c-Si-Produktion liegt nun bei 84 % (gegenüber 66 % im Jahr 2019).
  
• In den letzten 10 Jahren stieg der Wirkungsgrad der durchschnittlichen kommerziellen Siliziummodule auf Waferbasis von etwa 15 % auf 20 %. Gleichzeitig stieg der Wirkungsgrad von CdT-Modulen von 9 % auf 19 %.
  
• Im Labor erzielen Module auf der Basis von monokristallinem Silizium mit einem Wirkungsgrad von 24,4 % die besten Ergebnisse. Die Rekordwirkungsgrade zeigen das Potenzial für weitere Wirkungsgradsteigerungen auf Produktionsebene.
• Der Wirkungsgrad der Wechselrichter liegt bei modernen Markenprodukten bei 98 % und höher.
• In Deutschland lagen die Preise für eine typische 10- bis 100-kWp-PV-Aufdachanlage 1990 bei etwa 14.000 €/kW. Ende 2020 kosten solche Anlagen nur noch 7,4 % des Preises von 1990. Dies entspricht einem Nettopreisrückgang von etwa 92 % über einen Zeitraum von 30 Jahren.

Mehr Details gibt es im Photovoltaics Report, den man hier von der Webseite des Fraunhofer ISE herunterladen kann. (©Fraunhofer ISE: Photovoltaics Report, Update 27 Juli 2021)