Solar Energy

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The sun is a provider of durable energy. Solar modules convert light directly into electrical energy, and are thus the core components of any photovoltaics system. The cost proportion of the module is an essential factor of economically operated PV-systems. Zentralsolar Deutschland [1] for this reason therefore relies on its own production with high quality and service standards.

In Germany the use of Solar Modules is wide spread. Solar Electric Supply [2] and other companies deliver a range of products.

On 21-24 September 2009 a conference and exhibition is held in Hamburg [3]

Energy prices

Is Solar energy cheaper? Lets make a little calculation.

Description Germany Netherlands
Electricity price €0,2166 €0,2366
Fixed price €49,98 €104,00
Equipment (electricity meter) €42,84 € 0,00

Lets take a equipment able to deliver 4.500 kWh/year. The cost are €25.000,00. The installation is deprecated after 25 year. Meaning the price per kWh has been €0.22.

Sun module type

Wo wenig Platz zur Verfügung steht, werden monokristalline Module bevorzugt eingesetzt. Durch den reineren Siliziumgehalt der Zellen ist der Wirkungsgrad größer (benötigen etwas weniger Fläche für die gleiche Leistung) und haben oft eine etwas höhere Zellspannung. Sie erreichen heute eine Lebensdauer von über 30 Jahren, weshalb sie meist auch Hersteller-Leistungsgarantien von über 20 Jahren bekommen. Meist sind diese Zellen dunkelblau oder schwarz. Der Herstellungsaufwand liegt höher, daher meist höherer Preis und auch mehr Energieaufwand.

solarmodul_200s.gif Poly- oder auch multikristalline Zellen verwenden etwas unreineres Silizium (evtl. ökologischer) und haben daher einen geringeren Wirkungsgrad (benötigen mehr Fläche für die gleiche Leistung).

Trotzdem werden auch hiermit große Anlagen realisiert, weil oftmals der Wattpreis geringer ausfällt. In Lebensdauer und Toleranz stehen sie den "Monos" in nichts nach. Manche Hochleistungs-Poly-Module haben heute schon einen besseren Wirkungsgrad als billige monokristalline Module! Die Zellen haben meist eine bläuliche Farbe mit Flittereffekt.

Kaneka%2054.gif Bei den amorphen Modulen sind die Atome unregelmäßig angeordnet.

Die ursprüngliche Leistung nimmt in den ersten 1000 Betriebsstunden stark ab. Diese Degradation ist aber bei den Leistungsangaben schon berücksichtigt und Amorphe haben daher im Auslieferzustand eine höhere Leistung! Bei größeren Anlagen muss dies bei der Wechselrichterauslegung berücksichtig werden. Nach der Alterung bleibt die Leistung jedoch relativ stabil. Aufgrund der neuen Dünnschichttechnik können sie mit erheblich geringerem Material- und bald auch Kostenaufwand sehr preisgünstig und umweltfreundlich gefertigt werden. In vielen Kleinanwendungen (Taschenrechner, u.s.w.) wird meist diese Technik eingesetzt, doch vermehrt realisiert man auch große Anlagen (Dacheindeckungen, Hausfassaden, ..) Diese Module haben zwar einen geringeren Wirkungsgrad (also einen noch größeren Flächenbedarf), aber kaum Probleme mit Überhitzung und können daher auch direkt auf Flächen aufgeklebt werden. Je nach dem wie die länglichen Zellbahnen verlaufen, gibt es auch weniger Teil-Verschattungsverluste, als bei in Reihe verschalteten Siliziummodulen mit 36-72 Zellen. Der jährliche Gesamtertrag liegt im Verhältnis meist höher als bei Silizium-Modulen (vor allem bei schlechten Wetterbedingungen, Hitze oder Verschattungen)! Die Lebensdauer wird heute ähnlich den Silizium-Modulen angesetzt. Bei der Herstellung setzen die Hersteller verschiedene chemische Elemente ein. Einige sind unserer Meinung nach nicht geeignet in ökologischen Produkten Anwendung zu finden. Auf dem Hausdach passiert zwar nichts, aber bei der Herstellung werden Umwelt und Mitarbeiter belastet... Optisch fällt meist ein homogenes rot-schwarzes, leicht transparentes Erscheinungsbild auf. Mit den z.T. erheblich günstigeren amorphen Modulen kommt man auf einen sehr guten Wattpreis. Dagegen spricht jedoch der erhöhte Aufwand für Montage und die höheren Kosten für Gestell, Kabel, Anschlusskästen und Frachten. Daher werden vorrangig Großanlagen realisiert, bei denen diese Kosten durch Großmengen günstiger ausfallen.


Sanoy%20hybrid%20module.GIF Relativ neu sind Hybrid-Zellen (z.B. von Sanyo), die die Vorteile der Silziumtechnik (hoher Wirkungsgrad) mit einen amorphen Beschichtung (weniger Verluste bei Hitze und Teilverschattung, sensibler bei Schwachlicht) kombinieren. Weiterhin ist es dabei möglich, das kostbare Silizium etwas einzusparen. Aktuell liegen die Preise für diese Module etwas höher. Die Ertragswerte der letzten Jahre sind aber sehr überzeugend und gleichen den Mehrpreis im Normalfall aus. Durch die eingesparten Kosten bei Gestell, Kabel, u.s.w. sind diese Anlagen dann am Ende eines langen Solarstrom-Lebens meist bedeutend wirtschaftlicher.

Subsidy & Finance

Subsidy is not given anymore in Germany [4]:

  • Neue Anträge zur Förderung aus dem Programm Solarstrom Erzeugen werden seit dem 1. Januar 2009 nicht mehr angenommen. Bei gewerblichen Investitionen können Photovoltaikanlagen durch das KfW Programm Erneuerbare Energien finanziert werden.

Example

The Electricity Energy Consumption on the Niedersachsenstraße is 18 kWh per day, meaning a total consumption of 6.570 kWh/year.
An 5 PV [5] installation with an ideal roof area of 40 m2, given an 850 kWh per kWp [6], will give an energy of 4.250 kWh per year. The costs are € 22.500 (price level 2009).
Per month the cost of electricity is €125 meaning €1.500 per year.

So the break-even-point (cp [7] energy price level) will be reached in 15 year (0% interest).

The current price for kWp is between €4.000 and €5.000. More examples:

Installation Roof area Performance Energy Costs Price/kWh
3 kWp 24 m2 850 kWh 2.550 Kwh/year €14.400 €0.1771
5 kWp 40 m2 850 kWh 4.250 Kwh/year €22.500 €0.1889
15 kWp 120 m2 850 kWh 12.750 Kwh/year €66.400 €0.1920

Models

Th following list is only a short summary, more will come later:

Modelname Voltage Power Price Miscellaneous
ASE-300-DG/17 12V 300W   RWE Solar High capacity
ASE-300-DG/50 48V 300W   RWE Solar High Capacity
SPAC-123 12V 123W €695,- Schott Applied Power (Sharp)
SPAC-165 24V 165W €933,- Schott Applied Power (Sharp)
STP175S-24/Ab-1 Photovoltaic Module 24V 175W Suntech
STP210-18/Ub-1 Photovoltaic Module 18V 210W Suntech

Shared plants

See also

Installation

Compare

Prices

The following list contains sites with prices all over the world.

References

  1. Zentral Solar, German site with a lot information on finance and other possibilities.
  2. Solar Electric Supply
  3. The 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference (21st to 25th September 2009) and Exhibition (21st to 24th September 2009) will be held at the CCH - Congress Center and International Fair in Hamburg, Germany.[1]
  4. Subsidy (German: Subvention) [http://www.subventionen.de/programme/Solarstrom-Erzeugen/85 Subventionen Germany
  5. PV = PhotoVoltaic, See [wikipedia:Photovoltaics|Photovoltaics] on wikipedia: is the field of technology and research related to the application of solar cells for energy by converting solar energy (sunlight, including ultra violet radiation) directly into electricity.
  6. Watt-peak (Wp) is a measure of power output, most often used in relation to photovoltaic solar energy devices. Related units such as kilowatt-peak or kilowatts-peak (kWp) and Megawatts-peak are also used, and in the context of domestic installations kWp is the most common unit encountered.
  7. CP: Ceteris Paribus is a Latin phrase, literally translated as "with other things the same." It is commonly rendered in English as "all other things being equal."