Photovoltaikanlagen Preise, Kosten, Herstellung
...direkte Umwandler von Sonnenenergie in elektrische Energie.
Photovoltaik ist seit 1958 in der Energieversorgung von Weltraumsatelliten mittels Solarzellen im Einsatz, und wird mittlerweile zur Stromerzeugung auf der ganzen Welt eingesetzt. Photovoltaik findet in erster Linie Anwendung auf Dachflächen, bei Parkscheinautomaten, an Schallschutzwänden oder auf Freiflächen. Der Name setzt sich zusammen aus den zwei Bestandteilen für das griechische Wort für Licht (Photos) und der zweite Teil von Photovoltaik bezieht sich auf einem Pionier der Elektrotechnik (Alessandro Volta). Die Photovoltaik gilt als Teilbereich der umfassenderen Solar-Technik, die auch andere technische Nutzungen der Sonnenenergie einschließt.
Das erreichbare Energie-Potential durch
n ist sehr hoch, und somit genügen theoretisch etwa 2 Prozent der Gesamtfläche unseres schönen Landes um mit heute verfügbarer Technik die gleiche elektrische Energie zu ernten, welche Deutschland im Durchschnitt pro Jahr verbraucht .
*2 Prozent ergibt sich bei einer installierten Leistung von 1 kW p pro 10 m² Fläche, einem jährlichen Energieertrag von ca. 750 kWh pro kW p, bezogen auf einem Strombedarf Deutschlands von ca. 550 Milliarden kWh (durchschnitt von 2004/2005) und der Gesamtfläche (A) Deutschlands von ca. 350.000 km².
Die Sonnenenergie, die auf der Erde eintrifft (in Form von Licht und Wärme) beträgt jährlich ca 1,5 (und jetzt 19 Nullen !!!) kWh! Dies entspricht in etwa dem 15.000-fachen des gesamten Primärenergieverbrauchs der Menschheit im Jahre 2006. Der Lichtenergieeintrag durch die Sonne beträgt in etwa 1,1 (18 Nullen) an kWh pro Jahr. Diese Strahlungsenergie kann grundsätzlich aufgefangen und in Elektrische Energie umgewandelt werden. Hierbei entstehen keine Nebenprodukte wie Abgase oder Kohlendioxid. Die Wellenlänge der auftreffenden und wandelbaren elektromagnetischen Strahlung reicht vom kurzwelligen Ultraviolett (nicht sichtbar) über den sichtbaren Bereich bis weit in den langwelligeren infraroten Bereich (Wärmestrahlung) hinein. Bei einer Umwandlung wird der "photoelektrische Effekt" ausgenutzt.
Die Energiewandlung findet mit Hilfe von Solar-Zellen in Photovoltaikanlagen statt. Hierbei werden mehrere Solarzellen zu Solarmodulen verbunden. Die erzeugte Elektrizität kann entweder direkt vor Ort genutzt werden, oder vorerst in Akkumulatoren gespeichert und anschließend in Stromnetze eingespeist werden. Bei Einspeisung der "Photovoltaik-Energie" in das öffentliche Stromnetz muss erst die von den Solarzellen erzeugte Gleichspannung in Wechselspannung umgewandelt werden. Dies geschieht in der Regel durch einem Wechselrichter . Teilweise wird eine alleinige Energieversorgung mittels Photovoltaik in Inselsystemen realisiert. Damit hier kontinuierlich Energie zur Verfügung zu stellen, muss die Energie vorerst gespeichert werden. Ein bekanntes Beispiel hier für sind Parkscheinautomaten.