Auf zehn Prozent der weltweiten Stauseen lassen sich bis zu 22 Terawatt Photovoltaik-Leistung installieren

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Von pv magazine global

Ein internationales Forscherteam hat den weltweiten Stand der schwimmenden Photovoltaik (Floating PV, kurz FPV) auf Stauseen untersucht. Ziel der Studie war es, Investitionsentscheidungen zu vereinfachen. Dabei haben die Experten auch den Einsatz von Nachführsystemen und bifazialen Modulen sowie die Erträge unter verschiedenen Neigungswinkeln analysiert.

Laut Carlos D. Rodríguez-Gallegos, korrespondierender Autor der Studie, bietet die Untersuchung Einblicke in den Status des Einsatzes von schwimmenden Photovoltaik-Systemen weltweit. „Dies wurde möglich durch die Nutzung der größten globalen Datenbanken von FPV-Installationen mit über 1.100 Systemen sowie der weltweit größten Datenbank von Stauseen“, sagt Rodríguez-Gallegos gegenüber pv magazine.

Das Forscherteam nutzte eine globale FPV-Datenbank des Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS) mit 1.142 kommerziellen Anlagen im Inland (Stand: 2022) sowie eine weitere Datenbank mit natürlichen und künstlichen Stauseen, die als Teil der SERIS-Plattform für geografische Informationssysteme (GIS) gepflegt wird. Sie haben zusammen eine Fläche von 2.220.623 Quadratkilometern. Die globale FPV-Datenbank von SERIS werde seit über acht Jahren gepflegt und sei „wahrscheinlich die größte Datenbank ihrer Art“, so die Forscher. Sie enthält Informationen über FPV-Systeme mit einer Gesamtleistung von 5,9 Gigawatt.

Kosten schwimmender Photovoltaik sind stark gesunken

Die Forscher fanden heraus, dass fast 90 Prozent der installierten FPV-Leistung in Asien liegt. Mit fast der Hälfte der weltweiten Leistung steht China hier an der Spitze. „Die Dominanz der ostasiatischen Regionen, namentlich des chinesischen Festlands, Taiwans, Japans und Südkoreas, ist auf die attraktiven Einspeisetarife, die ehrgeizigen Ziele für erneuerbare Energien und die Vorschriften zurückzuführen, die FPV begünstigen“, heißt es in der Studie. Dennoch hätten andere Regionen, namentlich Indien und Israel, seit 2019 aufgeholt und befinden sich nun unter den Top-10-Regionen.

Desweiteren haben die Experten ermittelt, dass seit 2013 „die durchschnittliche Größe von FPV-Anlagen von 0,09 auf 1,40 Megawatt im Jahr 2022 gestiegen ist, während die durchschnittliche Leistungsdichte im gleichen Zeitraum von 82 auf 123 Watt pro Quadratmeter zugenommen hat.“ Die Installationskosten sind dabei deutlich gesunken. „Wir haben festgestellt, dass FPV-Systeme unter den richtigen Projektbedingungen wirtschaftlich tragfähig sein können. Bei einem Projekt in Indien beispielsweise lagen die Investitionskosten bei nur 0,41 US-Dollar pro Watt. Das zeigt, dass FPV mit anderen erneuerbaren Energieoptionen konkurrenzfähig sein kann“, sagt Rodríguez-Gallegos.

Schwimmende Photovoltaik könnte rechnerisch globalen Strombedarf decken

Die Forschergruppe hat zudem das globale FPV-Potenzial in Bezug auf Leistung, Energieerzeugung und Wassereinsparung für eine Vielzahl von Neigungswinkeln und Nachführkonfigurationen untersucht. Auch die Verwendung bifazialer Module haben sie dabei berücksichtigt. Konkret haben die Experten beispielsweise zehn verschiedene Arten von FPV-Konfigurationen mit einer Vielzahl von festen Neigungswinkeln, horizontaler und vertikaler Achsennachführung, ein- und zweiachsiger Nachführung und verschiedenen Ausrichtungen betrachtet.

Dabei kommen sie zu dem Ergebnis, dass durch die Installation von FPV auf 10 Prozent der Fläche von 249.717 Binnengewässern eine Leistung von bis zu 22 Terawatt installiert werden könnte. Damit ließe sich rechnerisch der gesamte globale Stromverbrauch decken.

Mit Blick auf die Zukunft sagt Rodríguez-Gallegos, dass die Gruppe beabsichtigt, sich als nächstes auf Offshore-Photovoltaik-Anwendungen zu konzentrieren und das „Energiepotenzial, Designüberlegungen, Kosten sowie Betriebs- und Wartungsherausforderungen“ zu untersuchen.

Die Studie „Global Floating PV Status and Potential“ wurde in Progress in Energy veröffentlicht. Es enthält Beiträge von Forschern des SERIS in Singapur und der National University of Singapore (NUS) sowie der Escuela Superior Politécnica del Litoral in Ecuador, der Hong Kong Polytechnic University, der Concordia University in Kanada und der Deakin University in Australien.

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