Alpine Photovoltaik-Anlagen können Solarstrom zu einem höheren Marktwert liefern als Photovoltaik-Anlagen in städtischer Umgebung. Zu diesem Ergebnis kommt eine Forschungsgruppe bestehend aus Wissenschaftlern der Universität Basel, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), des Centre for Energy Policy and Economics (CEPE) und der ZHAW School of Management and Law. Sie veröffentlichten dazu kürzlich die Studie „Optimized market value of alpine solar photovoltaic installations“ (Optimierter Marktwert alpiner Photovoltaik-Anlagen) in der Zeitschrift „Renewable Energy“.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Platzierung von Photovoltaik-Anlagen in alpinen Gebieten den Marktwert des erzeugten Stroms am stärksten steigern würde. Vergleicht man beispielsweise die Szenarien für das Jahr 2040, so ergibt sich für das Kontrollszenario ein Marktwert von 76,84 Euro pro Kilowatt und Jahr, für das nicht-alpine Szenario 83,83 Euro pro Kilowatt und Jahr und für das alpine Szenario 93,73 Euro pro Kilowatt und Jahr. Das bedeutet, dass das alpine Szenario 21,98 respektive 11,8 Prozent rentabler ist als das Kontrollszenario und das nicht-alpine Szenario. Im Durchschnitt bieten die modellierten alpinen Photovoltaik-Anlagen einen um 20 Prozent höheren Ertrag als die städtischen Anlagen.
Die Wissenschaftler fanden zudem heraus, dass die Schweizer Alpen die höchsten Marktwerte bieten, wobei das erste installierte Gigawatt potenziell 33 Prozent höhere Einnahmen als im Standardszenario generieren würde. „Photovoltaik-Module in den Alpen können im Winter viel mehr Strom produzieren als anderswo in der Schweiz. Die höhere Sonneneinstrahlung und die stärkere Bodenreflexion durch den Schnee können mit einer steileren Anlagengeometrie genutzt werden, um die Winterproduktion zu maximieren“, so die Wissenschaftlerin.
Die Schweizer Forscher verwendete den Marktwertansatz, eine Methode, die einem Unternehmen einen Wert auf der Grundlage der Marktkräfte in vergleichbaren Situationen zuweist. Sie definierten den Marktwert als den durchschnittlichen Marktpreis der Photovoltaik pro Megawattstunde über alle Stunden hinweg und maßen die finanzielle Rentabilität anhand des durchschnittlichen Erlöses der Module pro Kilowatt/Jahr. „Wir betrachten auch den durchschnittlichen Modulertrag, ein Maß für die finanzielle Rentabilität neuer Kapazitäten (Euro/Kilowatt/Jahr)“, heißt es weiter. „Zu diesem Zweck koppeln wir zwei komplementäre numerische Modelle, um die wirtschaftlich sinnvolle Platzierung von Photovoltaik-Anlagen zu untersuchen, und zwar sowohl an erlaubten als auch an verbotenen alpinen Standorten.“
Die Forscher definierten für ihre Untersuchung zwei Modelle, um die optimalen Werte für den Standort von Photovoltaik-Anlagen und die entsprechende finanzielle Rentabilität in der Schweiz zu ermitteln: die Optimized Renewable Energy by Evolution Strategy (OREES), die eine gleichzeitige Optimierung der Platzierung und des Anteils der erneuerbaren Stromerzeugungstechnologien ermöglicht, die zu einem System hinzugefügt werden sollen, und das Swissmod, ein Bottom-up-Strommarktmodell für die Schweiz, das ein detailliertes Stromnetz und eine Darstellung der Wasserkraft enthält. Die Modelle wurden verwendet, um zwei Hauptoptimierungsszenarien für alpine beziehungsweise nicht-alpine Standorte mit einem Kontrollszenario mit städtischen Photovoltaik-Anlagen zu vergleichen.
Das alpine Szenario umfasst Standorte, die weniger als 2700 Meter über dem Meeresspiegel liegen, mindestens 150 Meter von Hängen mit mehr als 30 Grad Neigung entfernt sind und nicht weiter als 500 Meter von einer Straße entfernt sind. Nach Norden ausgerichtete Hänge wurden ausgeschlossen, so dass insgesamt 600 Quadratkilometer Fläche für optimierte alpine Anlagen in Frage kommen. Für das nicht-alpine Szenario wurde die Höhengrenze auf 800 Meter über dem Meeresspiegel gesenkt, wodurch sich die potenzielle Photovoltaik-Fläche auf 450 Quadratkilometer reduzierte.
Die Analyse zeigte, dass die Höhenbeschränkung, die die Szenarien einschränkt, einen starken Einfluss auf die wirtschaftliche Leistung der Solarmodule hat. Das heißt, je höher die Photovoltaik-Anlage liegt, desto besser ist sie für die Ertragsgenerierung. Sowohl das alpine als auch das nicht-alpine Szenario wiesen höhere Marktwerte auf als das urbane, niedrig gelegene Photovoltaik-Szenario.
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Unter Nichtbeachtung der Installationskosten. Nächste Paper zeigt dann dass Module überhalb der Wolkendecke noch höhere Erträge liefern 😀