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Sonntag, 22. Juli 2012

Untere Preisschwelle für Solarstrom

Ein Wort vorneweg, die hier kalkulierten Preise für Solarenergie könnten erreicht werden, es sind keine aktuellen Preise die wir in Kürze sehen werden, sondern Grenzwertbetrachtungen.
Betrachtet man die Kostenstruktur für Solarenergie, dann gibt es die Modulpreise, die Gestelle, die Montagekosten und die Transportkosten.

Die Modulpreise sind heute immer noch durch die Siliziumzellen dominiert. Allerdings kann die Firma Firstsolar bereits Silizium-Dünnschichtmodule mit über 14% Wirkungsgrad herstellen. Damit wird auf Dauer der Glaspreis die Module dominieren, da nur minimale Mengen an Silizium aufgedampft werden und die Prozesse extrem optimiert werden können. Der weltweite Markt für Flachglas liegt bei 50 Millionen Tonnen, der Umsatz bei 21 Mrd$. Mithin kostet eine Tonne Flachglas 420$. Damit können 100m² Solarglas gefertigt werden, das etwa 3,2mm dick ist. Ein Quadratmeter Solarmodul, ohne Montage, ab Werk, könnte somit 4,2$/m² kosten

Geringer Wirkungsgrad

Konservativ wird der Wirkungsgrad von SI -Dünnschicht nicht wesentlich über 15% gehen, insbesondere wenn man die Degeneration berücksichtigt. Damit benötigt man 7m² Glasfläche um 1kW_peak zu installieren. Der Preis für das Modul pro kW_peak liegt dann bei 28$/kW_peak, zum Vergleich, dieser Wert liegt heute noch bei 500$/kW_peak, aber es soll die Grenze gefunden werden.
Die Installation erfordert Gestelle aus Stahl und Aluminium, eine grobe Schätzung ist, dass etwa soviel Metall notwendig ist, als für die Solarzellen, also nochmals 28$/kW_peak.
Diese Materialien müssen angeliefert werden, Heute kostet eine Containerfracht 0,05$/kg um die halbe Welt, etwa China-Europa. Danach muss noch vom Hafen zur Baustelle ein LKW fahren, dabei erhöhen sich die Frachtkosten um weitere 19$/kW_peak.
Die Montage besteht im wesentlichen aus dem Einrammen er Pfähle und dem Festschrauben der Module, das sind Vorgänge, die mit geeigneten Maschinen erheblich automatisiert werden können, ich setze sie mit 26$/kW_peak an.

Kostenstruktur für ein kW_peak installierte Leistung:


  • Modulpreis:   28$
  • Gestelle     :   28$
  • Montage   :   25,6$
  • Transport  :   25,6$
  • Summe     : 107,2$

Finanzierung

Das gesamte System muss finanziert werden und dabei soll innerhalb von 10 Jahren das Invest vollständig zurücklaufen, danach entstehen im Unternehmen Reingewinne. Bei guten Standorten, etwa Südspanien oder im Südwesten der USA können 2000kWh/a mit einer Solaranlage mit 1kW Spitzenleistung erzeugt werden. Innerhalb von 10 Jahren somit 20.000kWh.
Da unsere Anlage 107$/kWh_peak kostet, kann der Strom für 0,006$/kWh oder 0,6ct/kWh produziert werden. Das liegt weit unterhalb aller bekannten Stromerzeugungskosten, die bei 5ct/kWh in Kohlekraftwerken liegen!

Nicht berücksichtigte Kosten

Diese Betrachtung hat einige Kosten bewusst ausgespart, da sie nicht direkt in die Stromproduktion einfließen. Der Abtransport des Stroms kann über Leitungen erfolgen, aber möglicherweise steht der Verbraucher, etwa Rechenzentren, Aluminiumhütten, Mineralölkonverter, direkt neben der Anlage, was heute oft bei Flusskraftwerken der Fall ist. Die Wartung wurde nicht berücksichtigt, kann aber sehr klein gehalten werden, heute geht man von 1% der Systemkosten pro Jahr aus, das würde in unserem Fall den Preis um 10% auf 0,0066$/kWh unwesentlich erhöhen.
Die genutzten Flächen sollten vorzugsweise Wüsten sein, bisher sind solche Landflächen extrem billig, da praktisch wertlos. Das könnte sich natürlich in ferner Zukunft, wenn alle Wüsten voll mit Solaranlagen stehen, ändern. 
Sinnvoll wäre natürlich noch ein Speichersystem für diesen extrem günstigen Strom, aber das ist eine andere Geschichte, die ich mit meinem Lageenergiespeicher gerne lösen würde.
Weitere Kosten, wie Wechselrichter, Blitzschutz, Versicherung, Steuern, Bewachung, Rückbau, "Ökoabgabe?" habe ich nicht näher betrachtet. 
Auf jeden Fall sollte damit klar werden, dass ein weiteres Absinken des Preises für Solarstrom möglich, und aufgrund des großen Marktes sogar als sehr wahrscheinlich anzusehen ist!

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