Von greentechmedia
Das auf dem Land beschränkte Japan war schon früh führend auf dem aufstrebenden schwimmenden Solarmarkt.
Die Menschen schwimmen seit Tausenden von Jahren auf dem Wasser. Vielleicht war es auch unvermeidlich, dass sie darauf Solaranlagen bauen würden.
Die schwimmende Photovoltaik hat laut Weltbank bereits 1,1 Gigawatt Anlagen weltweit geliefert. Das ist ein kleiner Ausschnitt aus der breiteren Solarindustrie, die mittlerweile fast 100 Gigawatt pro Jahr installiert. Das heißt, schwimmende Solarenergie zeichnet sich in Märkten aus, in denen Land knapp oder anderweitig nicht verfügbar ist, und dies spiegelt sich gut in den wichtigen Wachstumsmärkten der Solarindustrie wider, wie Analysten auf dem GTM Solar Summit in Scottsdale letzte Woche feststellten.
Solarenergie auf das Wasser zu bringen kostet mehr als sie an Land zu bauen - obwohl es nur wenige Daten gibt, die genau angeben, wie viel es kostet -, bringt aber mehrere betriebliche Vorteile mit sich. Am wichtigsten ist jedoch, dass Entwickler damit Strom erzeugen können, ohne Land für andere Zwecke offline zu nehmen, was in bestimmten dicht besiedelten Regionen bereits zu einer festen Größe wird.
"Es ist ideal an Orten, an denen nur begrenzt Land verfügbar ist", sagte Teresa Barnes vom National Renewable Energy Laboratory.
Besser dort, wo es nasser ist
Schwimmende Entwickler zielen nicht nur auf ein Gewässer. Sie konzentrieren sich auf das aquatische Äquivalent einer Brachfläche: künstlich angelegt, im Landesinneren, im Allgemeinen ruhig.
Eine Solaranlage den Wellen des Ozeans auszusetzen oder sie auf einen unberührten natürlichen See fallen zu lassen, steht bislang nicht auf dem Programm.
Schwimmende Sonnenenergie ist am sinnvollsten in Gebieten, in denen Land teuer ist oder für wertvollere Zwecke wie die Landwirtschaft benötigt wird. Künstlich geschaffene Pools bieten auch Platz für die Stromerzeugung in der Nähe der Verwendungsstelle, wenn dies sonst nicht möglich wäre.
Das dicht besiedelte Japan führte den schwebenden Markt früh an, und China und die südostasiatischen Nationen sind Early Adopters. Niederländische Unternehmen untersuchen die Technologie, um die vielen Binnenwasserkörper in diesem Land zu versorgen. Laut Scientific American sind bis Ende 2018 nur wenige Projekte in den landreichen USA aufgetaucht - 14 .
Dichte Regionen haben Anlass, sich mit schwimmender Sonne zu befassen, aber auch Landbesitzer, die Strom produzieren wollen, ohne dabei nützliche Hektar Land zu opfern.
"Es ist ein weiteres Werkzeug in der Toolbox eines Entwicklers, in diese Communities zu kommen und etwas zu haben, das nicht viel Land in Anspruch nimmt", sagte Robert Spencer, ein Forscher am NREL.
Der Standort von Solarmodulen auf dem Wasser schafft nicht nur Marktchancen, sondern bringt auch betriebliche Vorteile.
In heißen Umgebungen kühlt das Wasser die Geräte im Vergleich zu einem landgestützten System ab. Die Temperaturen schwimmender Module können 5 bis 10 Grad Celsius niedriger sein als auf einem Dach, und dieses Differenzial steigert die Leistung, sagte Barnes. Entwickler können Pontonstile auswählen, um diesen Effekt zu maximieren.
Am faszinierendsten ist aus Sicht des Netzbetriebs die Kombination von schwimmender Sonne mit Wasserkraftwerken. Da die Staudämme bereits über Übertragungsanschlüsse verfügen und selbst versendbar sind, könnte diese Anordnung es dem Solarstrom ermöglichen, ohne Einschränkung zu erzeugen und den Markt mit geringeren Zusammenschaltungskosten zu erreichen.
Diese Logik könnte sich sogar auf schwimmende Sonnenenergie in Pumpspeicherkraftwerken erstrecken, die die Sonnenenergie direkt vor Ort in gespeicherte Energie umwandeln würde. Dies wurde noch nicht gebaut und es ist nicht klar, dass die Wirtschaftlichkeit Sinn macht, warnte Barnes.
Wie groß ist der Markt wirklich?
Der Mangel an präzisen Daten stellt ein großes Hindernis für das Wachstum von schwebenden Solarmodulen dar, genau wie dies für den aufstrebenden Markt für bifaziale Module der Fall ist.
Die Entwickler haben nur eine begrenzte Menge an Beweisen, um Kunden davon zu überzeugen, dass die lebenslange Leistung die Vorabkostenprämie rechtfertigt. Der Verschleiß in feuchten Umgebungen unterscheidet sich vom Betrieb und der Wartung an Land.
Die Größenordnung der potenziellen schwimmenden Standorte rechtfertigt die weitere Erkundung. Die Weltbank schätzte das weltweite Potenzial konservativ auf 400 Gigawatt.
Spencer modellierte das Potenzial der USA in einem Artikel, der in der Zeitschrift Environmental Science and Technology veröffentlicht wurde. Nachdem die Bevölkerung künstlicher Gewässer zur Vermeidung von Nutzungskonflikten heruntergerechnet worden war, stellten die Autoren fest, dass bereits ein kleiner Teil geeigneter Standorte 10 Prozent der derzeitigen US-Stromerzeugung liefern könnte.
Ob für all diese Standorte ein wirtschaftlicher Fall vorliegt oder nicht, ist eine andere Frage, aber die Studie zeigt, dass die US-Sonnenenergie nicht langsamer werden muss, wenn die schönen, flachen Freiflächen für die Entwicklung verschlungen werden.
Frühe Floating-Projekte werden fortgeführt, bei denen die einzigartigen Vorteile von Floating-PV die Risiken überwiegen, sagte Molly Cox, Analystin bei Wood Mackenzie Power & Renewables.
"Wenn dann mehr Systeme aufgebaut werden, werden wir mehr Leistungsdaten und damit mehr Sicherheit für Finanziers und Entwickler haben", bemerkte sie.
Wenn ja, war das erste Gigawatt schwimmende Sonne nur das Überfliegen der Oberfläche.