Mit globalen Photovoltaik-Netzwerken Versorgungslücken schließen

14. März 2015, 17:28
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Grazer Forscher entwickelten ein Analyseinstrument zur Errichtung von Standort-Partnerschaften auf globaler Ebene

Graz - Photovoltaik verwandelt die Strahlungsenergie der Sonne direkt in Strom - wenn ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung steht. Forscher der Uni Graz haben nun ein Planungstool entwickelt, das Energieversorgungsunternehmen helfen soll, den Sonnenstrom effizient und kontinuierlich verfügbar zur machen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachblatt "PNAS".

Während mittels Photovoltaik zu Spitzenzeiten ein Stromüberschuss erzeugt werden kann, gibt es im Winter in mittel- und nordeuropäischen Breiten Versorgungslücken. Daher muss, wenn Strom rund um die Uhr gefordert ist, Sonnenenergie mit anderen Energieträgern kombiniert werden. Oder die Energie, die gerade nicht gebraucht wird, wird auf überregionaler, kontinentaler und transkontinentaler Ebene in einem Netzwerk ausgetauscht, wie Karl Steininger vom Institut für Volkswirtschaftslehre der Uni Grazvorschlägt.

Anlagenvergrößerung vs. Speicherhochrüstung

"Photovoltaik könnte ein Vielfaches des heutigen Bedarfs abdecken, wenn sie in der Lage wäre, an einem Standort konstant zu liefern. Das ist wegen des Tages- und Jahreszeitenverlaufs aber nicht möglich", so Steininger. Um die mindest benötigte Energiemenge zu liefern, müsse eine Anlage entweder so dimensioniert sein, dass sie auch bei Bewölkung und schwacher Sonneneinstrahlung im Winter ausreichend Strom produziert. "Oder die Speicherkapazitäten sind so groß, dass sie Verluste ausgleichen".

Steininger und Kollegen haben daher ein Analyseinstrument entwickelt, mit dem sich einerseits erheben lässt, welche Kombinationen von Kollektor- und Speichergröße je Standort am ökonomisch sinnvollsten sind. Da die Preise der Module stärker als jene der Speichertechnologien fallen, seien größere Photovoltaik-Flächen in vielen Fällen sinnvoll, meint der Experte.

Theoretisches Modell

Für ihr Konzept griffen die Wissenschafter auf ein theoretisches Modell aus den Wirtschaftswissenschaften zur Planung von konstanten Output-Niveaus sowie NASA-Daten zur Sonneneinstrahlung der vergangenen zwanzig Jahre an 270 Punkten der Erde zurück. Das neue Instrumentarium könne daher auch berechnen, welche globalen Standorte von Photovoltaikanlagen aus Sicht der Versorgungssicherheit und der wirtschaftlichen Rentabilität sinnvollerweise miteinander verbunden werden sollten.

Kombiniere man ausreichend entfernte Punkte im Westen und Osten, sei an einem Standort immer Sonnenlicht und könne Überschuss an Standorte ableiten, an denen die Sonne gerade nicht scheint, schildert Steininger. Selbst die Leitungskosten seien derzeit wesentlich geringer als die Stromspeicher, so der Wissenschafter, der mit seinen Kollegen gerade Modelle für Photovoltaik-Netzwerke mit spanischen, italienischen und nordafrikanischen Standorten erarbeitet. (APA/red, derStandard.at, 14.3.2015)

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