„Photovoltaik-Parks - große und leistungsstarke Solarkraftwerke"

„Photovoltaik-Parks - große und leistungsstarke Solarkraftwerke"

PV-Parks sind leistungsstarke Kraftwerke, die aus Reihen von PV-Modulen bestehen und sich in der Regel auf der Bodenoberfläche befinden. Photovoltaik-Parks werden auch als Solarkraftwerke bezeichnet. Die installierte Kapazität solcher Kraftwerke reicht von wenigen Megawatt bis zu mehr als einem Gigawatt. Das größte Solarkraftwerk mit mehr als 1,5 GW installierter Leistung befindet sich in China.

Die Kraftwerke können an das bestehende Stromnetz angeschlossen werden (z.B. im Falle Russlands an die UES (United Energy System of Russia)) oder sie können die Verbraucher neben einem solchen Kraftwerk mit Strom versorgen, sei es die Industriekapazität oder einzelne Haushalte. Im letzteren Fall kann das lokale Stromnetz bereits vorhanden sein oder es kann im Bereich des PV Parks eingesetzt werden. Beispiele für den Einsatz von Kraftwerken reichen von Wüsten in den Vereinigten Arabischen Emiraten und China bis hin zu Bergregionen in Bayern, Deutschland.

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Wie bei vielen anderen Solarstromanwendungen können PV Parks mit einem Energiespeichersystem (Batterie) kombiniert werden, um die Verbraucher auch bei Dunkelheit unterbrechungsfrei mit Strom zu versorgen.

Gegenwärtig gibt es in Russland zwei Hauptanwendungen von Photovoltaik-Parks: Gemäß dem Beschluss Nr. 47 zur Stromerzeugung auf dem Stromeinzelhandelsmarkt mit einer installierten Kapazität von höchstens 25 MW; und gemäß dem Beschluss Nr. 449 zur Stromerzeugung und -versorgung auf dem Strom- und Kapazitätsgroßhandelsmarkt in Russland kann die installierte Kapazität solcher Kraftwerke 25 MW überschreiten. Einzelheiten zu den Programmen sind auch in der Studie „Enabling PV in Russia" („Chancen für Solarenergie in Russland") beschrieben. In solchen Fällen werden Solarkraftwerke an das Stromnetz angeschlossen und sind Teil der UES Russlands.

Solarkraftwerke unterscheiden sich von anderen Kraftwerkstypen, einschließlich erneuerbarer Energiequellen, durch ein extrem niedriges Niveau der Betriebskosten, die den Betrieb des Kraftwerks unterstützen. Während Gasgeneratoren eine konstante Brennstoffbeschaffung und Wartung der Generatoren erfordern und Windkraftanlagen hochqualifiziertes Personal erfordern, das in der Lage ist, die ordnungsgemäße Wartung der Windgeneratoren und die Kontrolle der Türme zu gewährleisten, beinhaltet die Wartung von Sonnenkraftwerken hauptsächlich die regelmäßige Reinigung der Module von Staub und Schmutz, wofür kein hochqualifiziertes Personal eingestellt oder lange Schulungsprogramme durchgeführt werden müssen. Die Überwachung von Solarkraftwerken wird aufgrund der Möglichkeiten moderner Anlagen und der Verfügbarkeit von Wechselrichtern und Überwachungsgeräten mit Internet oft aus der Ferne durchgeführt. In vielen Fällen können Solarkraftwerke von einem Spezialisten reguliert werden, der in einer anderen Stadt oder sogar in einem anderen Land ansässig ist.

Da die Preise für Ausrüstungen wie Solarmodule und Wechselrichter sinken und die Modulproduktionstechnologien kontinuierlich verbessert und der Wirkungsgrad gesteigert werden, sinkt die Höhe der erforderlichen Investitionsausgaben jedes Jahr deutlich, wodurch sich die gesamte Amortisationszeit von Solarkraftwerken verkürzt. Die durchschnittliche garantierte Lebensdauer von Solarkraftwerken ohne merkliche Verringerung des Wirkungsgrades beträgt etwa 20-25 Jahre. Die tatsächliche Lebensdauer kann bei sorgfältigem Umgang mit den Geräten und Modulen deutlich höher sein. Gegenwärtig gibt es praktisch keine Beispiele für den Langzeitbetrieb von Solarkraftwerken, da große Solarkraftwerke erst vor relativ kurzer Zeit in Betrieb genommen wurden und ihre garantierte Betriebsdauer noch nicht abgelaufen ist. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Technologien nicht stillstehen und jährlich weiterentwickelt werden, ist es sehr wahrscheinlich, dass in den nächsten Jahren die garantierte Lebensdauer von Solarkraftwerken zunimmt und der Wirkungsgrad eines einzelnen Moduls noch höher wird, wodurch es möglich sein wird, viel leistungsfähigere Solarkraftwerke auf kleineren Flächen als heute zu installieren.

Es gibt auch außergewöhnliche Lösungen für den Einsatz von Solarkraftwerken, die zu Einsparungen führen, oft auf wertvollem Land. Beispielsweise bauen Solarkraftwerke oft auf der Oberfläche von sanierten Siedlungsabfalldeponien, die für die landwirtschaftliche Nutzung oder für den Bau von Häusern oder Produktionsanlagen ungeeignet sind (ein Beispiel ist auf den Fotos unten zu sehen, ein Solarkraftwerk auf einer rekultivierten Deponie in Deutschland). Die einzige wichtige Voraussetzung für solche Lösungen ist die Qualitätserhaltung der Deponie und die Bereitstellung eines kompetenten und effektiven Entgasungssystems, um das Risiko von Verschattung im Deponiekörper und Oberflächenausfällen und damit Schäden am Feld eines Solarkraftwerks zu minimieren.

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Für Russland ist die Option der Solarenergie besonders attraktiv aufgrund der relativen Einfachheit und der hohen Geschwindigkeit des Kraftwerkbaues, der Möglichkeit der Nutzung der Solarenergie in fast allen Regionen des Landes, insbesondere in dezentralen Regionen, in denen es Probleme mit der Energieversorgung der Verbraucher gibt, und aufgrund eines Mangels an Energieerzeugungskapazität. Zu diesen Regionen gehören die Region Krasnodar, die Orenburger Oblast, die Republik Altai und die Region Altai, die Republik Sacha (Jakutien) und im Allgemeinen alle südlichen Grenzen Russlands. Das durchschnittliche Entwicklungspotential für Solarenergie besteht in den Mittelgebirgen Russlands sowie in den zentralen und nördlichen Teilen Sibiriens. Das untenstehende Diagramm, das von eclareon auf der Basis von NIPOM und Renewable Energy Maps für die „Market study in the context of decentralized energy supply using renewable energy technologies in selected Russian regions" im Jahr 2019 erstellt wurde, zeigt das Potential der verschiedenen RES in Russland je nach Region.