Projekt Beschreibung

10 PV-Trends mit Potential für die Zukunft

  • Huawei hat zehn Trends identifiziert, die Einblicke in die Weiterentwicklung der PV-Branche bis 2025 liefern.

  • Die Zukunft der Photovoltaik ist digital: 5G-, Cloud- und KI-Technologien werden künftig in bestehende und neue PV-Systeme integriert.

  • Niedrigere Stromgestehungskosten, ein unterstützendes Stromnetz, intelligente Sektorenkonvergenz sowie Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen im Fokus der PV-Trends.

17. Februar 2021

Die PV der Zukunft

Der Anteil erneuerbarer Energien am EU-Stromerzeugungsmix wächst rasant. Im Zentrum der Energiewende steht dabei stets die Solarkraft, die als neue beherrschende Kraft des globalen Strommarkts gehandelt wird. Mit dem zunehmenden Anteil regenerativer Energien am Energiemix muss gleichzeitig aber auch sichergestellt werden, dass die Versorgungssicherheit aufrecht erhalten bleibt. Dabei können Informations- und Kommunikationstechnologien wie 5G, Internet der Dinge (IoT) und Künstliche Intelligenz (KI) eine immer größer werdende Rolle spielen. Doch wie genau sieht diese intelligente PV-Zukunft aus? Welche Rolle spielt die Digitalisierung? Welche Technologien werden aussterben? Und wer wird in Zukunft für die Anlagen verantwortlich sein?

10 Trends bringen Licht ins Dunkel

1.       Digitalisierung
Der Großteil der heutigen PV-Anlagen wird analog betrieben. Deshalb sind die Stromerzeugung und Störmeldungen digital nicht einsehbar. Angesichts der rasanten Entwicklung digitaler Technologien, werden bis 2050 mehr als 90% aller weltweiten PV-Anlagen digitalisiert sein. Die PV von morgen ist digital, intelligent und effizient.

2.       KI-gesteuerte, intelligente Upgrades
KI-gestützte PV-Systeme erlauben eine frühzeitige Erkennung und Behebung von Störungen auf Basis von Algorithmen, eine intelligente Optimierung der Algorithmen und eine automatische Ertragsoptimierung des PV-Energiespeichersystems. Bis 2025 sollen über 70% der PV-Anlagen mit KI-Technologie betrieben werden.

3.       Unbemannte PV-Anlagen
KI kann durch kontinuierliches Selbstlernen PV-BetriebsmanagerInnen bei Diagnosen und Entscheidungen unterstützen und sogar ersetzen. Drohneninspektionen und robotergesteuerte Betriebsführung erhöhen die Produktivität und Sicherheit von PV-Anlagen. Bis 2025 können mehr als 80% der Arbeiten bei PV-Anlagen unbemannt durchgeführt werden und so der Betrieb von PV-Anlagen vereinfacht werden.

4.       Unterstützung des Stromnetzes
Steigende Durchdringungsraten stellen ein Problem für das Stromnetz dar. Stabilere Wechselrichter, erhöhte Resilienz bei Spannungseinbrüchen und eine schnellere Frequenzregelung können Abhilfe schaffen. So werden PV-Anlagen bis 2025 von netzanpassenden zu netzunterstützenden Systemen.

5.       Solar & Speicher
Ein größerer Anteil regenerativer Energieformen erhöht die Anforderung für die Frequenzregelung und Lastensteuerung. Gleichzeitig sinken die Kosten für Speichertechnologien aufgrund des technologischen Fortschritts. Durch die daraus entstehenden Synergien sollen bis 2025 mehr als 30% aller PV-Anlagen mit Energiespeichersystemen gekoppelt sein. Solarstrom wird in Zukunft vermehrt gespeichert.

6.       Virtuelle Kraftwerke als neues Geschäftsmodell
PV-Systeme werden in Zukunft in virtuellen Kraftwerken mithilfe von 5G, Blockchain und Cloud-Diensten dezentralisiert zusammengeschaltet. Dies erlaubt eine vereinfachte Zeitplanung, ein kollaboratives Management sowie eine eigenständige Teilnahme am Strommarkt. Bis 2025 werden mehr als 80% der privaten Systeme mit einem virtuellen Kraftwerk verbunden sein.

7.       Aktive Personen- und Gebäudesicherheit
Der mangelhafte Kontakt von Knoten in PV-Modulen, die fehlerhafte Leistung von PV-Konnektoren oder brüchige und beschädigte Kabel stellen ein Risiko für Mensch und Gebäude dar. Brandschutzschalter sollen daher bis 2025 fester Bestandteil von PV-Aufdachanlagen werden und den Weg in internationale Industriestandards finden.

8.       Höhere Leistungsdichte durch bessere Module und Wechselrichter
Die Anforderungen an die Leistung von Einzelmodulen und Wechselrichtern steigen. Leistungsfähigere Halbleiter (z.B. SiC und GaN) sowie hochentwickelte Steueralgorithmen sollen hier Abhilfe schaffen und die Leistung von Wechselrichtern bis 2025 um mehr als 50% erhöhen.

9.       Modulares Design der PV-Anlagen nach dem Lego-Prinzip
Mit zunehmender Kapazität und Komplexität von PV-Anlagen wird die Vorort-Wartung der Wechselrichter und Energiespeichergeräte durch Fachleute zunehmend kostspieliger. Aus Gründen der Reduzierung der Betriebskosten und Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit wird sich das weitaus flexiblere modulare Design bis 2025 etablieren.

10.       Sicherheit und Zuverlässigkeit
Steigende Kapazitäten und komplexere Netzarchitekturen von PV-Anlagen bergen Sicherheitsrisiken für vernetzte Anlagen. Gleichzeitig werden die Datenschutzauflagen insbesondere für dezentrale PV-Anlagen strenger. Folglich müssen PV-Anlagen über integrierte Mechanismen für Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit verfügen, um die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Resilienz der Anlagen sowie ein hohes Maß an Datenschutz zu gewährleisten.

Die zehn PV-Trends bis 2025 wurden von Huawei gemeinsam mit ExpertInnen aus der Informations- und Kommunikationsbranche erarbeitet und am World Future Energy Summit im Jänner 2021 in Abu Dhabi präsentiert.

Autorin:
Ramona Wendtner
Public Affairs Trainee,
Wien Energie

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