Die Bedeutung der Länder, die in den Breitengraden zwischen Südspanien und Südafrika liegen, nimmt beim Ausbau der weltweiten Photovoltaikleistung weiter zu. In den nächsten zwei Jahren rechnet die Solarwirtschaft mit dem Zubau von weiteren Solarstromanlagen vor allem im sogenannten Sonnengürtel der Erde. Vor allem der Bau von Großkraftwerken wird in diesen Regionen einen entscheidend sein, wie die Innovationsallianz Photovoltaik berichtet.
Maßgeschneiderte Komponenten entwickeln
Um für die besonderen Herausforderungen an Solarstromanlagen in den sonnenverwöhnten aber auch trockenen und heißen Ländern gewappnet zu sein, hat die Universität Kassel zusammen mit dem Wechselrichterhersteller SMA, dem Modulproduzenten Hanwha Q Cells und LGA Products, eine Gesellschaft des TÜV Rheinland das Forschungsprojekt Giga-PV gestartet. Dabei geht es um die Entwicklung von Photovoltaikgroßkraftwerken im Leistungsbereich von mehreren hundert Megawatt für Zielmärkte in sehr sonnenreichen Gegenden. Das Ziel der Entwicklung ist zum einen die Reduzierung der Systemkosten weiter voranzutreiben, aber auch maßgeschneiderte Komponenten zu entwickeln, die dem rauen klimatischen Bedingungen im Sonnengürtel der Erde stand halten.
Raue Klimabedingungen
Insgesamt 148 Länder liegen in diesen Zielregionen. Sie haben zwar gute Voraussetzungen, was die Sonneneinstrahlung betrifft. Aber die Anlagen sind auch extremer Hitze, Monsunregenfällen und Wüstenstürmen ausgeliefert. Unter diesen rauen Wetterbedingungen darf die Wirtschaftlichkeit der Anlagen nicht leiden. Deshalb werden diese Gebiete bei der Installation von Solaranlagen bis heute meist gemieden. Das soll sich in Zukunft ändern. Zusätzlich ist die Größe der Anlagen eine Herausforderung. So will SMA unter anderem neue Wechselrichterkonzepte entwickeln, die höhere Eingangsspannungen ermöglichen. Die würden zwar auch verbesserte Systemkonzepte ermöglichen, aber auch die Solarmodule und die elektrische Systemtechnik muss wiederum darauf angepasst werden, was Aufgabe von Hanwha Q Cells und LGA Products ist. „Wir entwickeln in unserem Verbund optimierte Lösungen für solche Großanlagen, die den oftmals außergewöhnlichen Umweltbedingungen in dieser Zone gewachsen sind“, erklärt Nick Morbach, Vizepräsident Produkt- und Programmmanagement der Abteilung Power Plant Solutions von SMA, das grundlegende Ziel der Entwicklungsarbeit.
Systemkosten verringern
Dazu kommt noch, dass die Länder im Sonnengürtel eine vergleichsweise geringe Wirtschaftskraft haben. Es handelt sich hauptsächlich um Entwicklungs- und Schwellenländer, die nur begrenzte Mittel für Investitionen in die Photovoltaik haben. Zwar verzeichnet die Photovoltaikbranche in diesen Staaten eine rapide steigende Investitionstätigkeit. Immerhin haben im vergangenen Jahr die Länder des Nahen Ostens und Afrikas mehr als das Doppelte an Geld in Anlagen zur Produktion erneuerbarer Energien investiert. In den südostasiatischen Ländern stiegen die Investitionen im Jahr 2012 um 22 Prozent im Vergleich zum Vorjahreszeitraum und in Mittel- und Südamerika haben die Länder 2012 im Vergleich zum Jahr davon immerhin 14 Prozent mehr in erneuerbare Energien investiert. Dabei spielt die Solarenergie mit einer Steigerung von 72 Prozent im vergangenen Jahr die entscheidende Rolle bei den Investitionen. Dennoch ist der Anteil der Länder des Sonnengürtels am Weltmarkt noch vergleichsweise gering. Nur gut ein Drittel der gesamten Investitionen in die Solarenergie im vergangenen Jahr stammten aus den Entwicklungsländern. Zwei Drittel kamen immer noch aus den entwickelten Industriestaaten des Nordens. Deshalb ist der entscheidende Punkt für den Erfolg der Entwicklung die Verringerung der Systemkosten. Gerade bei Photovoltaikkraftwerken mit Leistungen von mehreren hundert Megawatt bis in den Gigawattbereich bietet sich das durch die Optimierung des gesamten Systems an. So ist eine Aufgabe, die sich die Forschungspartner gestellt haben, diese Kostenreduzierungspotenziale zu ermitteln und für die Praxis zu erschließen.
Förderung vom Bund
Das Projekt wird im Rahmen der Innovationsallianz von der Bundesregierung mit einem Betrag von 3,5 Millionen Euro unterstützt. Erklärtes Ziel der Förderung ist es, der deutschen Photovoltaikindustrie ermöglichen, den neuen und zukunftsträchtigen Exportmarkt der Photovoltaikgroßkraftwerke durch Innovationsführerschaft zu erschließen. (Sven Ullrich)
Einen ausführlichen Beitrag zum Stand der deutschen Solarforschung lesen Sie in der Oktober-Ausgabe von ERNEUERBARE ENERGIEN.
