Vom Wandel in der Solarbranche
Die Photovoltaiknachfrage in Deutschland zieht wieder spürbar an, so lautet ein wichtiges Fazit der Intersolar Europe 2017. Die Fachmesse mit ihren über 1.100 Ausstellern spiegelte diesen Trend wider und konnte mit ihren Themen 40.000 Messebesucher in ihre Hallen ziehen. Zu den meist diskutierten Themen gehörten in diesem Jahr die Eigenstromnutzung sowie das Geschäftsmodell Mieterstrom. Basis hierfür sind die gesunkenen Stromerzeugungspreise. Die regenerative Energiezukunft in Deutschland wird dabei die Sonne stärker als bislang einbeziehen müssen.
Laut Branchenverband SolarPower Europe wird der jährliche weltweite Zubau von PV-Anlagen 2017 erstmals die 80-GW-Marke überschreiten. Schon im Jahr 2016 war der Zubau um rund 50 % im Vergleich zum Vorjahr gestiegen. Nur der deutsche Photovoltaikmarkt erwies sich in den letzten Jahren als nicht so stark, zeigt aber wieder eine Tendenz zum Wachstum. Der BSW-Solar erwartet für 2017 in Deutschland einen Zubau in Höhe von 1.600 bis 2.000 MWp. Doch der Umbau des Energiesystems benötigt noch mehr Bausteine. Somit sind Speicherkonzepte wichtige Aspekte.
Die Batteriespeicher spielen, aufgrund einer Halbierung der Speicherkosten in den letzten fünf Jahren, eine zunehmend eigenständigere Rolle in der Energieversorgung eines Gebäudes. Sie wirken als Strompuffer und sorgen in Kombination mit elektrischen Heizstäben in Warmwasserspeichern dafür, dass auch der Überschussstrom aus photovoltaischer Erzeugung eigengenutzt werden kann. Dies findet in Lösungen, wie sie etwa my-PV mit der „Elwa“ genannten Produktreihe aus für unterschiedliche Anwendungsbereiche angepassten, elektrischen Warmwasserbereitungsgeräten anbietet, zunehmend Akzeptanz.
Bei den Solarspeichersystemen vereinen mit sonnen, Senec und E3/DC derzeit drei Anbieter fast 50 % des deutschen Marktes auf sich. Doch das Feld erweitert sich. So ist die Anzahl der Anbieter von Solarspeicherprodukten 2017 auf über 50 Unternehmen mit mehr als 300 Produkten und Varianten angewachsen, die aus einem breiten Spektrum vom Systemintegrator über Inverterhersteller und Zellproduzenten bis hin zum Automobilkonzern stammen. Für 2017 wird in Deutschland die Installation von 22.000 elektrischen Heimspeichern erwartet. Dabei wird bereits jede zweite neue PV-Anlage in Eigenheimen inzwischen mit einem Batteriespeicher ausgestattet. Letztlich geht es darum, die Sonnen-energie optimal zu nutzen. Bei Fronius International spricht man von der Vision „24 Stunden Sonne“ mit der Nutzung der Sonne als Energiequelle rund um die Uhr. Um diese Anforderungen mit Leben zu füllen, spielt auch im Photovoltaikmarkt die Digitalisierung eine wichtige Rolle. Zunehmend werden PV-Anlagen, Wärmeerzeuger und die energienutzenden Systeme miteinander verknüpft, um die notwendige Energie immer zeitgenau und im passenden Umfang dort zur Verfügung zu stellen, wo sie benötigt wird.
Ein mögliches Vorgehen hierzu stellte Viessmann auf der Messe mit der „Energy Community“ vor. Dabei handelt es sich um eine Strom-Flatrate für Endkunden, die es erlaubt, 100 % des eigenen Stroms mit dem privaten Stromkonto selbst zu nutzen. Durch den Strombezug aus der Community gilt es, unabhängiger zu werden sowie letztlich zu 100 % grünen Strom und grüne Wärme zu nutzen und sich damit vollständig regenerativ zu versorgen. Dazu vernetzt die „Energy Community“ regenerative Energieerzeuger unterschiedlicher Größe und übernimmt die Steuerung von Erzeugung und Verbrauch. Damit dies kein virtuelles Konstrukt bleibt, wird mithilfe smarter Technologien ein Energiemanagement gebildet, das für seine Mitglieder Unabhängigkeit bieten soll.
Eine cloudbasierte Lösung zur Planung bietet Zeversolar, ein Tochterunternehmen des Wechselrichterherstellers SMA, mit seinem überarbeiteten Planungsportal „ZeverPlan 2.0“. Das Portal ist in neun Sprachen verfügbar und in der Lage, Anlagen mit unterschiedlich ausgerichteten Modulfeldern auszulegen. Zusätzlich können Eigenverbrauchsberechnungen ausgeführt werden.
Die digitalen und dezentralen Lösungen sind in ihrer Bedeutung so stark gewachsen, dass diese künftig parallel zur Intersolar als eigenes Messekonzept unter der Bezeichnung „EM-Power“ stattfinden wird.
Das nächste Ziel lautet, die Photovoltaik stärker in die Innenstädte zu bringen. Hier sind Gebäude bislang noch eher selten mit PV ausgestattet. Hierbei sehen auch regionale Energieversorger und Stadtwerke einen Markt, um in Kombination mit Batteriespeichern das elektrische Stromnetz vor Ort zu stabilisieren und sich dazu als Dienstleister für das Strommanagement in Kombination mit der Photovoltaik zu positionieren. Damit steigt die Bedeutung dezentraler, regenerativer Energieanlagen, Speicher und Verbraucher als „Prosumer“, die zugleich als Verbraucher und Erzeuger im Markt auftreten. Mit diesem Wandel treten erneuerbare und effiziente Energietechniken, Lastflexibilität und Energiemanagement immer mehr in den Mittelpunkt des Branchengeschehens der erneuerbaren Energien.
Dies hat auch Auswirkungen auf die Fachmesse, die sich ab 2018 komplett neu aufstellen wird. Unter dem Dach „The smarter E Europe“ finden dann Intersolar Europe, ees europe, Power2Drive Europe und EM-Power vom 20. bis 22. Juni 2018 in den Hallen der Messe München statt.
Aus zwei mach vier
Aus Intersolar Europe (www.intersolar.de) und ees europe (www.ees-europe.com) wird 2018 „The smarter E Europe“ (www.TheSmarterE.de). Diesen Messeverbund aus vier Fachmessen haben die Solar Promotion und ihre Partner Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG (FWTM) und Messe München GmbH ins Leben gerufen. Dabei steht das „E“ für Energy.
Der Wandel von der einstigen Solarthermie- und Photovoltaikmesse zu einer Gebäudeelektroenergiemesse mit regenerativen Charakter geht damit einen deutlichen Schritt weiter. Neu hinzukommen werden die „Power2Drive“ (www.powertodrive.de), als Fachmesse für Elektromobilität und Ladeinfrastruktur, und die „EM-Power“ (www.EM-Power.eu), als Zukunftsplattform für die smarte Energienutzung in Industrie und Gebäuden.
Die Nutzung der Sonne steht immer noch im Vordergrund für die Photovoltaik. Es werden darauf aufbauend alle weiteren Schritte der Energienutzung auf eine effiziente Nutzung im Gebäude beleuchtet.
Aktuelle Stromgestehungspreise von 6 bis 7 Cent/kWh in Solarparks führen (noch) nicht zu einer Preisreduzierung für den Verbraucher. Die Energiewende aber droht ins Stocken zu geraten und verliert an politischer Unterstützung, wenn die Vorteile in Form von Einsparungen bei nur einigen wenigen Akteuren ankommen. Sollte daher nicht darüber nachgedacht werden, den politisch gewollten hohen Strompreis auf ein erträgliches Maß zu reduzieren?
Mieterstromprojekte, bei denen Vermieter und Mieter von der Montage einer PV-Anlage profitieren, zeigen, wie es gehen kann. Der Vermieter hat zufriedene Mieter und Abnehmer für den Solarstrom, ohne sich um eine externe aufwendige Vermarktung kümmern zu müssen. Der Mieter profitiert von einem langfristig, stabilen Strompreis. Mit dem am 29. Juni 2017 im Bundestag verabschiedeten Mieterstromgesetz, das im Herbst in Kraft treten soll, wurde dafür eine Grundlage geschaffen. Man darf also hoffen.
Kategorie „Photovoltaik“
Energiewendepotential im Nischenmarkt
Das französische Unternehmen Ciel & Terre International hat mit der modularen und skalierbaren „Hydrelio“-Technik eine Lösung entwickelt, bei der Solarmodule auf schwimmende Plattformen montiert werden. Da das Wasser die Solarmodule automatisch kühlt, steigt die Energieausbeute der Anlage.
Design und Nachhaltigkeit
Hanwha Q Cells (Südkorea/Deutschland) stellt mit „Q.Peak RSF L-G4.2 360-375“ ein PV-Modul vor, das gleichzeitig mit seiner Produktnachhaltigkeit sowie der einfachen Systemintegration punktet. Der Rahmen besteht aus gefalztem Stahl statt aus Aluminium, was die CO2-Bilanz des Moduls um etwa 15 % verbessert. Darüber hinaus führt ein neu entwickeltes Montagekonzept sowohl zu einer schnelleren Installation und geringeren Arbeitskosten, als auch zu einer 80%-igen Reduktion an Montagematerial.
Technisches Design mit Wirtschaftlichkeitskonzept
SMA Solar Technology hat mit dem „SMA Sunny Tripower CORE1“ einen freistehenden String-Wechselrichter entwickelt, der für die Nutzung auf Gewerbedächern und in Freiflächenanlagen optimiert wurde. Der Wechselrichter kann durch eine optimierte Installation und einfache Konfiguration schnell ans Netz angeschlossen werden. Zusammen mit einem neuen, aktiven Kühlsystem entsteht ein einzigartiges Design mit einfachem Zugriff auf alle Komponenten und Anschlüsse für Gleich- und Wechselstrom. Effektive Steuerfunktionen sorgen für die einfache Integration in das Stromsystem.
Kategorie „Herausragende solare Projekte“
Gesellschaftlich-wirtschaftliche Vorbildfunktion
Das Gemeinschaftsprojekt der Universität Hohenheim und ihrem Technologiepartner Phaesun wurde von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) initiiert. Das ausgezeichnete System setzt in Kenia und Tunesien Solarenergie zur Kühlung von Milch ein. Vor allem in Gebieten, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind, hält das Konzept die Kühlkette bei der Lagerung und dem Transport der Milch aufrecht. Das System beruht auf herkömmlichen Gleichstrom-Kühlschränken, die eine smarte Komponente besitzen: der Strombedarf für die Kühlung wird an die stündlich gewonnene Solarenergie angepasst und die Batterien durch Wärmespeicher in Form von Eis ersetzt.
Anwendungspotential für die Industrie
Das Pharmaunternehmen RAM Pharma aus Jordanien hat das erste Projekt zur direkten solaren Prozessdampferzeugung für industrielle Prozesswärme in Nahost und Nordafrika realisiert. Das Projekt vereint 18 „LF-11“-Fresnel-Kollektormodule, die Dampf mit einer Temperatur von 160 °C erzeugen und parallel zu einem Heizkessel betrieben werden. Das System, das von Industrial Solar entwickelt wurde, kann jährlich bis zu 340 MWh liefern und dabei den Dieselverbrauch um über 35.000 l senken.
Geschäftsmodell mit Vorbildfunktion
Next Kraftwerke betreibt mit 4.200 mittleren und kleinen Einheiten eines der größten virtuellen Kraftwerke Europas. Die Gesamtleistung im virtuellen Kraftwerk „Next Pool“ liegt bei fast 3.000 MW. Durch die digitale Vernetzung überbrückt Next Pool die Lücken, die durch die schwankenden Energieeinspeisungen entstehen. Echtzeitdaten der Anlagen geben Aufschluss über Leistung und Zustand jeder einzelnen Komponente. Real-Time-Informationen und Daten von Schnittstellen zu mehr als 15 Wechselrichterherstellern machen noch detailliertere Prognosen möglich.
Entwicklungspotential und gesellschaftlicher Nutzen
Sunfarming hat als Investmentcontroller und Projektentwickler das „Food & Energy Training Project“ umgesetzt. Mit dem Ziel, Lebensmittel und Energie wirtschaftlich und zugleich ressourcenschonend an ein und demselben Ort zu produzieren, sind 15 agro-solare Gewächshäuser auf dem Campus der North West University in Südafrika entstanden. Das Projekt zeigt, wie sich Photovoltaik in die agro-solaren Unterkonstruktionen großer Lebensmittel- und Energieanlagen integrieren lässt.
kostengünstige PV-Standardkomponenten
Für die Deponie Hellsiek in Detmold hat Goldbeck Solar eine Photovoltaikanlage als Abdeckung der Deponie installiert. Sie verhindert, dass sauberes Regenwasser in die Deponie sickert und dort verschmutzt wird. Zugleich erzeugt sie solare Energie. Die Hybridlösung ist ressourcenschonend und kostengünstiger als herkömmliche Anlagen, denn sie ermöglicht eine Doppelnutzung – zur Müllentsorgung und Energieerzeugung. Das skalierbare System reduziert den CO2-Ausstoß jährlich um mehr als 7.000 t.
4. ees Award
Integration von Akkus in PV-String
Das Konzept „Solarwatt Matrix“ nutzt zwei „intelligente“ standardisierte Bausteine, die verbunden werden und so ein maßgeschneidertes Energiespeichersystem ergeben. Es ist modular aufgebaut, gewährleistet einen vielfältigen Einsatz und ermöglicht einen Ausbau bis hin zum MW- und MWh-Bereich – von der Anwendung im Eigenheim bis zu gewerblichen Anlagen. Die „Matrix Command“-Kontrolleinheit ermöglicht für die Nutzung zahlreiche Kombinations- und Variationsmöglichkeiten und bietet verschiedene Schnittstellen, um eine optimale Energieversorgung und Netzanbindung sicherzustellen. Eine offene Softwareschnittstelle ermöglicht die Integration in ein virtuelles Kraftwerk. Das Lithium-Ionen-Batteriemodul „Matrix Pack“ kann Strom aus jeder beliebigen Quelle speichern und ist für nahezu alle Wechselrichter kompatibel.
Einfacher Systemanschluss und Integration von Batteriemodulen
LG Chem hat mit dem „Stand-alone Battery Module (SBM)“, eine separate Mehrzweck-Energiespeicherlösung mit hoher Energiedichte entwickelt. Die hocheffizienten Zellen bieten zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten und netzunabhängige Versorgungslösungen – von der Nutzung als zuverlässiger Akku für Systemintegratoren bis zur Überwachung der Module. Zu verdanken ist das einer Ladestrategie, die einen optimierten Ladungsaustausch zwischen den Batteriemodulen gewährleistet. Das System ist langlebig und leicht zu warten, da es auch nach zehn Jahren noch 80 % seiner ursprünglichen Leistung beibehält. Das Modul passt in ein gewöhnliches 19-Zoll-Rack.
Wechselrichter für Energiespeichersysteme
Das „Centurio Energy Storage System“ von Energy Depot Deutschland ist eine Kombilösung aus einem Hybrid-Inverter und Lithium-Ionen-Batteriespeicher-Modulen, die Photovoltaikenergie speichert, umwandelt, verteilt und steuert. Das gleichstromgekoppelte System setzt sich zusammen aus dem Hybrid-Wechselrichter „Centurio 10“, dem Energiespeicher „Domus 4.1“ sowie dem „Vectis 30 Smart Power“-Switch und Zähler. Als modulares und skalierbares System ist es für eine ausgeglichene Einspeisung in alle drei Phasen optimiert (Phasensymmetrie) und hat bereits ab einer Teillast von 20 % unterhalb der Nennlast einen hohen Wirkungsgrad. Der Ertrag aus der Photovoltaikanlage kann verlustarm direkt verbraucht oder in den Akkus zwischengespeichert werden.
