PV-Effizienz: Alpin und Mittelland
Die Lage machts aus.
Alpine PV ist übers Jahr doppelt, im Winter drei- bis viermal so effektiv wie Gebäude-PV im Mittelland.
Alpine PV braucht für eine kWh Strom weniger Module. Das liegt am besseren Standort in den Bergen.
Im Mittelland gibt es zwar die grösste Gebäudefläche, aber Nebel, Hochnebel, Schneebedeckung senken die Effizienz von Gebäude-PV im Flachland im Winter stark.
Die Lage machts aus - besonders im Winter.
In den Alpen gibt es viele Sonnentage. Reflexion durch Schnee, klarer Himmel, tiefe Temperaturen ergeben höchste Wirkungsgrade. Auf den sehr steilen Modulen rutscht der Schnee ab.
Das alles zusammen macht Alpen-PV so effektiv.
Kosten für eine kWh PV-Strom: Alpin und Mittelland
Alpen-PV liefert günstigeren Winterstrom. Übers Jahr sind die Kosten fast identisch.
*Dominanter Kostenanteil der Unterkonstruktion, amortisiert über 60 Jahre
Lesebeispiel:
- Investition Alpen-PV 4000.-, Annuität 1/30 + 4%/2 = 5.33%,
- Jahreskosten 0.0533 x 4000.- = 213 Fr./a
- Winterstromkosten: 213 Fr./a / 800 kWh/a + 1 Rp./kWh (Baurechtszins) = 27.6 Rp./kWh
Treibhausgasbilanz für eine kWh PV-Strom: Alpin und Mittelland
Alpen-PV und Dach-PV haben ähnliche Treibhausgasbilanz
Treibhausgasbilanz Alpen-PV
Treibhausgasbilanz für Herstellung, Betrieb bis Rückbau (cradle to grave)
Alpen-PV: 41 g CO2eq / kWh*
*Lifecycleanalyse Amstein + Walthert AG anhand Daten einer beispielhaften Solalpine-Planung einer 30 MWp-Anlage im alpinen Raum. Die Ergebnisse sind im Rahmen von weiteren Projekten und im weiteren Projektverlauf zu erhärten.
Dach-PV: 42 g CO2eq / kWh**
**Ökobilanz Strom aus Photovoltaik-Anlagen, Update 2020, treeze
Anmerkung:
Die Parameter der beiden Studien wurden nicht abgestimmt. Unterschiedliche Annahmen können grössere Abweichungen der Resultate ergeben. Die dominante Rolle der Modul-Herstellung erklärt das ähnliche Resultat.
Fläche für Alpine Photovoltaik
Alpen-PV braucht dreimal weniger Fläche als Gebäude-PV.
1.5 % der Alpen reichen zur Deckung von rund 53% der Stromlücke im Winter 2050 (=30 TWh, ohne Gebäude-PV).
Für 17 TWh** Winterstrom braucht es: 100 km2 Modulfläche Alpine-PV.
Oder rund 300 km2 Terrainfläche (gegenüber 1350 km2 der im letzten Jahrhundert verlorenen alpwirtschaftlichen Nutzfläche).
* Quelle: AGRARForschung 14 (6): 254-259, 2007, F. Herzog et.al. "Alpweiden im Wandel"
** Reduziert Winterlücke auf noch 4 TWh, (mit 35 GWp Gebäude-PV und Verschiebung der Speicherkraft von März.-April nach Dezember bis Januar um 1.5 TWh.