STPV_4_Richard-Frei
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Cartes-fiches
Die Photovoltaikindustrie entwickelt sich sehr dynamisch. Erläutern sie 2 Trends, die momentan in der industriellen Photovoltaik-Produktion beobachtbar sind. (2Punkte)
- Automation
- Vermehrter Einsatz von Robotern, Sensorik etc.
- Einzelne Arbeitsschritte werden zusammengefügt (Bsp. integrierte Qualitätsprüfung/-sicherung beim Stringen oder Layup & Marriage bei Dünnfilm)
- Ziele: Steigerung Effizienz, kürzere Durchlaufszeiten, Erhöhung Qualität, Einsparung Kosten
- Qualität
- Hohe Wertschöpfung schon zu Beginn der Werstschöpfungskette, da Ingotzucht sehr aufwändig (Energie, Zeit, Infrastruktur)
- Teils Mindestqualitätsanforderungen (Bsp. Förderprogramme)
- Qualitätsaspekte als Verkaufsargument
- Anordnung der Produktion (Produktionslayout)
- Bsp. Smart Farming
- Bessere Auslastung der Infrastruktur (Flaschenhälse können umgangen werden)
- Bsp. Smart Farming
Weniger Probleme bei Teilausfall von Equipment im Vergleich zur Linienproduktion
Der deutliche Zuwachs von erneuerbaren Energien in Europa (v.a. Deutschland, Italien, Spanien) wurde durch staatliche Subventionspolitik ermöglicht.
Wahr oder falsch?
korrekt
Die Branchenkrise in der Solarindustrie hat die Ausbreitung neuer Technologien beschleunigt.
Wahr oder falsch?
falsch
Die Energieintesität von Schwellenländern wie China oder Indien ist immer noch in deutlicher Zunahme begriffen.
richtig oder falsch?
falsch (warum auch immer)
In Zukunft werden monokristalline Wafer aus Kostengründen einen tieferen Anteil an der Gesamtmenge verkaufter Wafer haben.
wahr oder falsch?
falsch
Was ist die LCOE und wofür kann sie verwendet werden?
LCOE bedeutet Life cost of Energy. Mittels der LCOE-Betrachtung können Energiekosten verschiedener Energiequellen vergleichbar gemacht werden und so schlussendlich auf die Netzparität geschlossen werden.
Wieso sind in Deutschland trotz dem hohen Anteil an günstigem Kohlestrom die Strompreise so hoch?
Weil in Deutschland die Steuern und Abgaben für Strom sehr hoch sind. Insbesondere durch ihr Förderprogramm der Erneuerbaren. Kein Deckel wie bei der Schweizer KEV, sondern Kosten je nach PV Anteil.
Die nächste Generation von kristallinen PV-Zellen bedingt grössere Anpassungen bei den Produktionsverfahren über die gesamte Wertschöpfungskette.
Wahr oder falsch?
korrekt
Wie berechnen sich die LCOE? Levelized Cost of Energy
LCOE = (Total Life Cycle Cost / Total Life Time Energy Production)
Bedeutet:
LCOE = (Investitionskosten + gesammte Operationskosten / Gewinn der gesamten produzierten Energie)
Was ist die Netzparität?
Netzparität (engl. grid parity) ist der Zustand gleicher Stromgestehungskosten erneuerbarer Energieträger im Vergleich zum Strompreis konventioneller elektrischer Energie.
Die Investitionskosten setzten sich aus den direkten Projektkosten plus den Finanzierungskosten zusammen. Die wichtigsten Treiber der Kapitalkosten sind:
umgebungsbezogene Kosten, welche mit der zunehmenden Grösse des Systems wachsen.
Kosten zur Anbindung ans Stromnetz, die mit zunehmendem Peak Power wachsen (Wechselrichter, Transformatoren, Switchgear usw.).
projektabhängige Kosten, welche Overhead-, Sales- und Marketingkosten, aber auch die Kosten für das Design der Anlage umfassen.
Wie kann die LCOE beeinflusst werden?
Die gesetzlich vorgeschriebene Abschreibungsdauer beeinflusst die LCOE massgeblich. Denn je schneller eine Anlage abgeschrieben werden kann, desto schneller tritt der Amortisationseffekt auf.
Was beeinhalten die jährlichen Betriebskosten (Amortisation)
ISt der Restwert einer PV Anlage relevant?
Die jährlichen Betriebskosten umfassen Aufwendungen wie Wartung der Wechselrichter, Reinigung der Module, Versicherungen, Pachtaufwendungen, Reparaturarbeiten, Verwaltungs- und Unterhaltskosten (Personal) etc.
Abhängig von der geplanten Finanzierungsdauer der Anlage kann der Restwert beträchtlich sein.
Die Berechnung des jährlichen Outputs einer Anlage ist abhängig von:
der Sonneneinstrahlung
der Anlageausrichtung (flat, fixed tilt, tracking etc.)
dem Abstand der Module (ground coverage ratio)
dem Wirkungsgrad
Systemverlusten (Kabel, Wechselrichter etc.)
Systemverfügbarkeit (Defekte Module, Wechselrichter etc.)
Dazu wird die Abnahme des Outputs durch die Degradierung miteinbezogen. Auch nicht vergessen werden darf die Finanzierung der Anlage, welche den Restwert stark beeinflussen kann.
Erneuerbare Energien sind in Bezug auf die heute bestehende Strominfrastruktur schlecht skalierbar und das aus folgenden Gründen:
unregelmässiger Load
nicht exakt planbarer Load
Nachfrage nicht deckungsgleich wie Angebot
sehr abhängig von meteorologischen und geografischen Gegebenheiten
Erneurbare sind aber nicht nur schlecht fürs Netz, was folgende Pro’s zeigen:
Zu Peak-Zeiten können erneuerbare Energien einen grossen Beitrag leisten.
Zu Peak-Zeiten sind erneuerbare Energien flexibler einsetzbar als andere konventionelle Energiequellen.
Was sind die Folgen der anspruchsvollen Skalierbarkeit von PV?
Es kann sogar negative Strompreise geben! Auf die gesammten Strompreise wirken die Erneuerbaren aber eher glättend, denn diese sind sehr Rohstoff und Handelsabhängig!!!
Im allgemeinen kann gesagt werden, dass Prognosen an Wichtigkeit gewinnen!
Wer sind die Verlierer auf dem aktuellen Energiemarkt und warum?
Grosser Verlierer sind die Gaskraftwerke, da sie teurer als Kohle und Kernenergie sind, aber nicht wie die erneuerbaren zuerst eingesetzt werden.
Gäbe es optimierungspotential in Bezug auf die heutigen Netzschwankungen? Bzw. sind diese nötig?
AKW’s und auch Braunkohle fahren ihre Produktion oft nur sehr geringfügig zurück, selbst bei negativen Energiepreisen und obwohl sie mehr könnten…
Gibt es mögliche Lösungen um Ausgleich der schwankeneden PV-Produktion?
Das Kombikraftwerk besteht aus verschiedenen Kraftwerksteilen (Wasser, PV, Wind, ...), welche ergänzend eingesetzt werden können. Nötig ist dazu eine intelligente Steuerung (Software), unterstützt durch Prognosemodelle (Wind, Sonne, Nachfrage) sowie Intelligenz im Stromnetz.
Was wird am meisten benötigt für eine Wende zu den Erneuerbaren?
Investitionskapital. Die Technologien sind bereit vorhanden, aber es fehlt noch an Investoren.
Aus welchen Quellen könnte die Regelleistung bezogen werden?
Pumpspeicher und Gaskraftwerke
Was ist zur Zeit das weltweit dominante Speichermedium?
Pumpspeicherkraftwerke
Was ist zu bedenken beim Ausbau eines zukünftigen Stromnetzes?
Die zukünftige Stromnetzausgestaltung ist in Zukunft entscheidend in Bezug auf die benötigten Speicherkapazitäten.
Nenne die drei Einsatzbereiche indenen ein Speicher benötigt wird
Speicher zur Frequenzregelung
Specher als Lastausgleich (Unterschiede Tag und Nacht)
Speicher als Reservekapazität (Energielücke über mehrere Tage)
Sind Batterien geeignet für Kleinanlagen?
Eher nicht. Sie sind geeignet für peakshaving und für eine Erhöhung des Eigenkonsums, aber sobald Autarkie erreicht werden will, machen Batterien nur sehr bedingt Sinn.
Nenne eine mögliche zukünftige Speicherlösung, deren aktueller Wirkungsgrad und Vorteile
Power to gas
Strom - Methan - Strom = 30 - 38%
Vorteil wäre die bereits vorhandene Speicherinfrastruktur
