- Die Preise für Solar-PV-Module sind über Jahrzehnte hinweg um rund 12 % pro Jahr gefallen, doch 2021–2023 stiegen die Kosten für Solarstrom wie bei anderen Energiequellen um 30–100 %, was Zweifel an der Dauerhaftigkeit des Abwärtstrends aufkommen lässt
- Bei Solaranlagen für Wohngebäude machen inzwischen Soft Costs wie Genehmigungen, Arbeitskosten, Netzanschluss, Betrieb und Gewinnmargen der Installateure mehr als 60 % aus, nicht mehr die Module selbst
- Selbst bei Großanlagen machen PV-Module zwar etwa 39 % aus, doch Planung, Tiefbau, BOS, Logistik und direkte Arbeit kommen zusammen auf etwa 43 %, wodurch die Neugestaltung der Installationsweise zum Kern der Kostensenkung wird
- Erthos und das PEG system von Jurchen Technology gehen davon aus, dass sich durch weniger Gestelle, Tracker, Gräben und schwere Maschinen die CAPEX um 20–40 % und die OPEX um 20 % senken lassen; je billiger Module werden, desto wichtiger wird dieser strukturelle Wandel
- Wenn fallende Modulpreise, niedrigere Installationskosten, sinkende Kapitalkosten und Effizienzverbesserungen zusammenwirken, könnten die Solarkosten um etwa das 8-Fache weiter sinken; danach dürfte der weitere Rückgang ohne Durchbrüche bei der PV-Technologie langsamer werden
Der aktuelle Stand des Rückgangs der Solarkosten
- Die Preise für Solar-PV-Module sind über Jahrzehnte hinweg um etwa 12 % pro Jahr gesunken
- Je mehr Solarmodule produziert und installiert wurden, desto niedriger wurden die Preise, und in Ländern wie den USA entfällt ein großer Anteil neuer Stromkapazitäten auf Solarenergie
- Solarenergie gilt bereits als die günstigste Stromquelle, doch 2021–2023 stiegen die Kosten für Solarstrom um 30–100 %
- Ein Teil des Kostenanstiegs ist auf den Zusammenbruch der Lieferketten während COVID und die anschließende Inflation zurückzuführen
- Arbeitskosten, Engineering-Kosten, Zinsen, Netzanschluss, Netzengpässe, Verzögerungen bei der Zusammenschaltung, Genehmigungshürden, fehlende Übertragungskapazität, die Vorabbelegung guter Standorte und Zölle auf Solarmodule treiben die Kosten ebenfalls nach oben
Stagnierender Energieverbrauch und die Bedeutung günstigen Stroms
- Der Energieverbrauch stagniert seit Jahrzehnten und wich um 1970 vom langfristigen Trend der Henry-Adams-Kurve ab, der ein jährliches Wachstum des Gesamtenergieverbrauchs von rund 7 % vorsah
- Hätte sich dieser Trend fortgesetzt, würde heute zwei- bis fünfmal mehr Energie verbraucht, und das Pro-Kopf-BIP der USA läge nach dieser Rechnung nicht bei rund 65.000 Dollar, sondern bei 100.000 bis 200.000 Dollar
- Es gibt keine reichen Länder mit niedrigem Energieverbrauch; um wohlhabender zu werden, muss mehr Energie produziert werden, und der beste Weg dorthin ist, die Energiekosten drastisch zu senken
Nicht-Modulkosten sind größer geworden als die Modulkosten
- Bei Solaranlagen für Wohngebäude sind die Kosten der Module selbst klein geworden, und Soft Costs machen mehr als 60 % der Gesamtkosten aus
- Zu den Soft Costs zählen Genehmigungen, Inspektionen, Gebühren für die Zusammenschaltung, Stromleitungen, Umsatzsteuer, Betrieb und Gewinnmargen der Installateure
- Solaranlagen werden in Wohngebäude-, Gewerbe- und Utility-Scale-Anlagen unterteilt; der Großteil der installierten Leistung entfällt auf Utility Scale
- Utility-Scale-Solarkraftwerke lassen sich vereinfacht mit etwa 1 Dollar pro Watt ansetzen, sodass sich Kostenanteile fast wie Centbeträge lesen lassen
- PV-Module: etwa 39 %, also rund 0,39 Dollar pro Watt
- Planung und Engineering: etwa 3 %
- Tiefbau: etwa 8 %
- BOS: etwa 17 %
- Logistik: etwa 3 %
- Direkte Arbeit: etwa 12 %
- Planung, Tiefbau, BOS, Logistik und direkte Arbeit kommen zusammen auf etwa 43 % und sind damit inzwischen ein größerer Kostenblock als die Module
Wie weit können die Preise für PV-Module noch fallen?
- Der weltweite Durchschnittspreis für Solarmodule liegt bereits bei etwa 0,25 Dollar pro Watt, in einigen Teilen der USA bei 0,20 Dollar pro Watt
- Im Ausland gibt es Beispiele, in denen 0,10–0,12 Dollar pro Watt erreicht werden könnten
- Solarmodulhersteller investieren im Wettbewerb um Marktanteile Hunderte Milliarden Dollar in den Ausbau ihrer Produktionskapazitäten, und die Modulpreise fallen jährlich um 15–25 %
- Casey Handmer sieht das ideale Solarmodul als eine Form mit einer 20 µm dicken Siliziumschicht und einer 100 µm dicken Kunststoffträgerschicht oder einer anderen Technologie, die dünner und billiger als Papier ist
- Wenn Module extrem billig werden, verlagert sich der Schwerpunkt der Kostenoptimierung von maximaler Moduleffizienz auf die Senkung der Nicht-Modulkosten
Neugestaltung der Installation: weniger Gestelle, Tracker und Tiefbau
- Der bisherige Ansatz nutzte Tracker, hohe Gestelle, tiefe Pfähle, viel Verkabelung und Tiefbauarbeiten, um aus teuren Modulen maximale Leistung herauszuholen
- Wenn Module billiger werden, können sie näher am Boden oder auf einfachen Strukturen installiert werden, um SBOS, Logistik- und Tiefbaukosten zu senken
- Erthos geht davon aus, dass sich die CAPEX durch das Verlegen der Module auf den Boden um 20 % senken lassen
- Dichtere Anordnung reduziert den Flächenbedarf um etwa 50 %
- Eine einfachere Anordnung senkt die Kosten für Standortvorbereitung, Planung und Design
- Gräben und Verkabelung werden um 70 % reduziert
- Gestelle und Tracker entfallen
- Die Bauzeit sinkt um 50 %, wodurch die Tiefbaukosten zurückgehen
- Doppelseitige Glas-Glas-Module können ohne schwerere Gestelle eingesetzt werden; diese Module bieten höhere Zuverlässigkeit und längere Lebensdauer
- Auch die Betriebskosten könnten sinken
- Unter den Modulen wächst kaum Vegetation, wodurch der Mähaufwand sinkt
- Die Reinigung ist einfacher
- Weniger bewegliche Teile wie Tracker verringern den Wartungsaufwand
Fallbeispiel: das PEG system von Jurchen Technology
- Das PEG system von Jurchen Technology positioniert die Module etwa 1 m über dem Boden, aber ohne bewegliche Teile auf einer einfachen Bewehrungsstahl-Struktur
- Für die Installation sind keine Gräben, Schotterstraßen, kein Beton und keine schweren Maschinen nötig, und Arbeiter müssen deutlich seltener Leitern auf- und absteigen
- Die Installation ist so einfach, dass auch nicht spezialisierte Arbeitskräfte leicht angelernt werden können
- Durch den geringeren Modulwinkel wird zur Spitzenzeit etwas weniger Licht eingefangen, dafür morgens und abends etwas mehr Energie
- Zu diesen Zeiten ist die Nachfrage hoch, Strom teurer und die Produktion konkurrierender Solarkraftwerke geringer
- Dieser Ansatz soll den Stahlbedarf um 75 %, Maschinenkosten um 90 % und Logistikkosten um 50 % senken sowie die gesamten CAPEX um 40 % und die OPEX um 20 % reduzieren
Wechselrichter, Genehmigungen, Margen und Kapitalkosten
- Solarmodule erzeugen Gleichstrom (DC), das Stromnetz nutzt jedoch Wechselstrom (AC), weshalb Wechselrichter DC in AC umwandeln
- Die Kosten für PV-Wechselrichter sind gesunken und dürften weiter zurückgehen
- Steuern, Genehmigungen, Zusammenschaltung und Inspektionskosten werden vermutlich nicht stark sinken, machen derzeit aber nur etwa 5 % der Gesamtkosten aus
- Overhead und Margen könnten sinken, wenn mehr Erfahrung im Betrieb von Solarkraftwerken aufgebaut wird, Kosten und Risiken zurückgehen und der Wettbewerb zunimmt
- Derzeit liegt dieser Posten bei etwa 0,08 Dollar pro Watt und könnte mindestens halbiert werden
- Solarkraftwerke erfordern Vorabinvestitionen und erwirtschaften ihre Erträge erst im Zeitverlauf, daher sind die Kapitalkosten entscheidend
- Wenn die Baukosten sinken, verringern sich Vorabinvestition und Risiko, wodurch auch die Kapitalkosten fallen
- Wenn die Zinsen sinken, verbessert sich die Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken, und Investitionen könnten zunehmen
Effizienzsteigerungen und Landkosten
- Nicht nur niedrigere Kosten, sondern auch mehr Watt bei gleichen Kosten sind ein Weg zu niedrigeren Stromgestehungskosten
- Die durchschnittliche Moduleffizienz stieg von 2010 bis 2020 von etwa 10 % auf 20 %; allein dadurch verdoppelte sich die Modulleistung
- Das Silizium, das die meisten heutigen PV-Zellen verwenden, hat theoretisch eine Grenze von 32 %, während mehrschichtige Strukturen, die auf verschiedene Wellenlängen optimiert sind, theoretisch bis zu 68 % erreichen könnten
- Technologien, die nicht auf heutigen p-n-Übergangszellen beruhen, sollen theoretische Wirkungsgrade von über 90 % ermöglichen, aber schon eine Serienfertigungseffizienz von 25 % bei Einschicht- und 40 % bei mehrschichtigen p-n-Übergängen wäre ein großer Erfolg
- Bifaziale Module, Half-Cut Cells, Shingled Cells und Back-Contact Cells gehören ebenfalls zu den Wegen für Effizienzsteigerungen
- Eine Verdopplung der Effizienz erscheint möglich, doch für mehr als 40 % wären Durchbrüche nötig
- Landkosten werden in Berechnungen oft nicht berücksichtigt oder niedrig angesetzt; die betrachteten Quellen nennen einen Bereich von 2–20 % der gesamten Installationskosten
- Land lässt sich im Angebot nicht ausweiten, während die Nachfrage steigt, und wirkt daher nicht deflationär
- Gute Standorte sind bereits belegt, sodass künftige Flächen teurer oder weiter entfernt sein könnten
- Andererseits ist Land in vielen Regionen reichlich vorhanden und günstig, und je stärker die Solarkosten sinken, desto größer wird für Betreiber der Anreiz, noch billigere Flächen zu suchen
Szenario für weiter fallende Kosten
- Es wird angenommen, dass die Kosten für PV-Module innerhalb weniger Jahre von 0,39 Dollar pro Watt auf 0,05 Dollar pro Watt sinken könnten
- Die Baukosten einschließlich Planung, Engineering, Tiefbau, BOS, direkter Arbeit und Wechselrichtern könnten von etwa 0,47 Dollar pro Watt auf rund 0,10 Dollar pro Watt sinken
- Dabei wird angenommen, dass diese Kosten bereits heute auf die Hälfte zurückgehen und sich anschließend nochmals halbieren könnten
- Steuern und Genehmigungskosten dürften bei etwa 0,05 Dollar bleiben, doch Margen könnten in absoluten Beträgen zusammenschrumpfen
- Allein durch diese Maßnahmen könnten die Solarkosten von etwa 1 Dollar pro Watt auf 0,25 Dollar pro Watt sinken, also um das 4-Fache
- Wenn auch Kapitalkosten und Landkosten um das Vierfache sinken und Effizienzsteigerungen die Energieerzeugung verdoppeln, würden sich die Kosten nochmals halbieren, insgesamt also um etwa das 8-Fache
- Danach könnte der weitere Rückgang langsamer werden; für größere Effizienzsprünge wären Durchbrüche bei der PV-Modultechnologie erforderlich
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Ich bin vier Monate im Jahr mit dem RV unterwegs, und noch vor zwei Jahren musste ich für die gewünschte Solaranlage mehr als 6.000 Dollar einplanen.
Ich brauchte mindestens 1200 Ah Batterie, mindestens 2400 W Panels sowie Controller und weitere Komponenten. Das war nicht nur teuer, vor allem fehlte mir auf meinem jetzigen RV der Platz, um die Panels zu montieren.
In den zwei Jahren sind die Preise für Batterien und Panels jedoch um mehr als 25 % gefallen, und die Leistung auf derselben Fläche ist deutlich gestiegen: Für die Größe, mit der ich früher ein 200-W-Panel kalkuliert hätte, kann ich jetzt ein 400-W-Monokristallin-Panel für 200 Dollar kaufen.
Inzwischen habe ich dasselbe Setup nicht mehr mit 6.000 Dollar, sondern mit einem Budget von 4.000 Dollar angesetzt, und dank der 400-W-Panels kann ich anfangen, ohne auf ein größeres RV umzusteigen.
Ab nächstem Sommer will ich ganzjährig im RV leben; dass ich den nötigen Strom abdecken kann und nicht sofort ein größeres RV brauche, ist für mich persönlich ein Gamechanger.
In ein paar Jahren möchte ich unerschlossenes Land abseits der Zivilisation kaufen, und inzwischen bin ich überzeugt, dass ich auch ein Solar- und Batteriesystem für ein ganzes Haus selbst günstig bauen kann.
Wenn man einrechnet, dass der Anschluss ans Stromnetz Zehntausende Dollar kosten kann, amortisiert sich das System praktisch sofort, und der Zugang zum Netzstrom ist bei der Wahl des Wohnorts kein entscheidender Faktor mehr.
Meine Situation ist zwar ungewöhnlich, aber dass all das für deutlich unter 10.000 Dollar möglich ist, ist im Vergleich zu vor zehn Jahren eine enorme Veränderung.
In ländlichen Gebieten gibt es ab 4 Acres ein Genehmigungsbefreiungsprogramm, mit dem man ohne Genehmigungen oder Inspektionen bauen kann, was man möchte. Mit Einschränkungen kann man offenbar auch etwa zwei Jahre lang im RV wohnen, während man baut, mit einer Verlängerung um drei Jahre.
Es gibt viel Sonne für Solarstrom, Wasser lässt sich über Regenwassersammlung vom Dach gewinnen, und sowohl Komposttoiletten als auch klassische Klärgruben-Optionen sind legal.
Auf YouTube gibt es einige Leute, die netzunabhängig mit Naturbaustoffen bauen; manchmal treffen sie sich, zeigen Baustellen und beantworten Fragen.
Im Winter fällt ein wenig Schnee, Tage über 100 °F gibt es nicht viele, die Lage ist über 4.000 Fuß hoch, und überraschenderweise gibt es selbst in manchen ländlichen Gegenden Glasfaser.
Es gibt viele Orte ohne asphaltierte Straßen; eine seltsame, aber großartige Gegend.
Ich habe früher einmal Vollzeit in einem Class-A-RV gelebt; zum Wohnen war er zu klein, zum Reisen zu groß, und den Schwarzwassertank habe ich wirklich gehasst.
Es war nervig, jede Woche einen guten Campingplatz verlassen zu müssen, um zu entleeren und Wasser nachzufüllen, oder sich auf einem erschlossenen Campingplatz anzuschließen. Ich bereue, dass ich nicht mit einem kleinen umgebauten Schulbus gereist bin und auf 5 Acres ein großes Haus gebaut habe.
Letztlich liegt das Ganze ja immer noch irgendwo in den USA; wenn es wirklich abgelegen sein soll, müsste man wohl eher an den Norden Kanadas denken.
Ich frage mich, welche Orte auf dem US-Festland als weit weg von der Zivilisation gelten.
Ich meine große Class-A-RVs, die wie Apartments sind, sogar mit Waschmaschine und Trockner.
Je verbreiteter Solar wird, desto stärker sollten RV-Designs meiner Meinung nach auf Solar ausgelegt sein.
Erst seit Kurzem sieht man voll elektrische RVs; zuvor waren es meist Mischformen aus Propan/Strom oder Diesel/Strom, etwa mit Gasherd, Propan-/Elektrokühlschrank, Propan-/Diesel- plus Elektroheizung und Propan- oder Dieselgenerator.
RVs der Zukunft könnten eine große Fahrbatterie haben und diese Batterie zugleich für Haushaltsgeräte, Klimaanlage/Wärmepumpe und die Bordstromversorgung nutzen.
Wenn man zusätzlich zu Solarpanels auf dem Dach noch ausklappbare Solar-Markisen ergänzt und über EV-Ladegeräte oder 220 V am Campingplatz laden kann, hätte man ein modernes, komfortables RV, mit dem man überall hinfahren kann.
Real entspricht der frühere Preis heute mehr als 6.600 Dollar, und wenn es jetzt 4.000 Dollar sind, kommt das einer Senkung um über 40 % nahe.
Auch die Strompreise sind gegenüber dem Vorjahr um 5,5 % gestiegen: https://www.bls.gov/regions/midwest/data/averageenergyprices...
Der Trailer hat einen 5500er Generator und drei Klimaanlagen; ich wollte Strom für 2,5 Tage ohne Klimaanlage haben und plante, den Generator laufen zu lassen, wenn ich die Klimaanlage brauche.
Solar wollte ich später mit etwa 1200 W nachrüsten, aber tatsächlich verbringe ich pro Jahr nur etwa acht Nächte off-grid, und mit zwei Stunden Generatorlaufzeit pro Tag lassen sich die Batterien füllen.
In einer Gallone Benzin steckt überraschend viel Energie, ich kann vor der Abfahrt zu Hause laden, und den Generator gelegentlich laufen zu lassen ist auch gut, damit man sich im Bedarfsfall auf ihn verlassen kann.
Deshalb hätte ich zwar gern leisen Solarstrom, aber bei Installationskosten von rund 2.500 Dollar ist ein vernünftiger Return on Investment schwer zu erreichen; gut gefällt mir, dass ich auch ohne externen Stromanschluss ein paar Tage lang die Klimaanlage nutzen kann.
Im Artikel ist schwer über die Annahme hinwegzukommen, dass Energieverbrauch direkt mit dem BIP pro Kopf verknüpft ist und ein Land, wenn es dem 7-%-Wachstum der Henry-Adams-Kurve nicht folgt, unter dem Niveau liegt, auf dem es eigentlich sein sollte.
Darin stecken zu viele Annahmen über die Wirtschaft und die Quellen des BIP.
Plausibler ist die Sicht, dass durch den Übergang von Fertigung und energieintensiven Industrien zu einer stärker dienstleistungsorientierten Wirtschaft eine Entkopplung entstanden ist.
Um die Produktivität zu steigern, braucht man mehr Maschinen, und dafür braucht man mehr Energie.
Wenn Energie zehnmal billiger wäre als heute und nicht knapp, könnten wir mehr Arbeit automatisieren, die weltweite Produktivität erhöhen, mehr abbauen, mehr bauen und mehr LLMs trainieren und ausführen.
Das BIP ist an Energiepreise und -verfügbarkeit gebunden, und das dürfte ein Hauptgrund dafür sein, dass die USA dank nahezu kostenloser Ölvorkommen eine Wachstumsökonomie genießen konnten.
Auch dass Texas allein die achtgrößte Volkswirtschaft der Welt wäre, liegt daran.
Nachdem man jedoch ein Jahrhundert lang Öl gefördert hat, ist unklar, ob es auch künftig billig und reichlich gefördert werden kann; darauf sollte man sich vorbereiten.
Was an diesem Paper enttäuscht, ist, dass es Energie und Strom gleichsetzt.
Dieses Diagramm zu den Energieflüssen in den USA ist gut: https://flowcharts.llnl.gov/sites/flowcharts/files/2023-10/U...
Von den 76,07 Quads Energieverbrauch der US-Sektoren Wohnen, Gewerbe, Industrie und Verkehr im Jahr 2022 entfielen nur 13,3 Quads auf Strom; solange die gesamte US-Wirtschaft also nicht elektrifiziert wird, hilft ein höheres Stromangebot nur einem Teil der Wirtschaft.
Es ist auch nicht so, dass das BIP unter einem Mangel an ausreichender Beleuchtung leidet, und ab einem gewissen Punkt steigt die Produktivität nicht, nur weil man noch eine weitere Glühbirne einschaltet.
Bei Autos oder CPUs ist es genauso.
Wenn man bedenkt, dass alle Volkswirtschaften als Subsistenzwirtschaften begonnen haben, ist das ein vernünftiger Indikator für den Entwicklungsstand.
Wenn man irgendwann an die Grenzen der Energieproduktion stößt, kann Optimierung wichtiger werden, um mit derselben Menge mehr zu erreichen; aber so weit sind wir noch nicht, daher ist es auch heute noch ein guter Indikator, besonders für Entwicklungsländer.
Kennt man entweder das BIP pro Kopf oder den Energieverbrauch pro Kopf, kann man den jeweils anderen Wert und den Wohlstand des Landes grob abschätzen.
Denn um mehr Güter zu produzieren, braucht man mehr Energie.
Der Faktor, der tatsächlich mehr Produktion ermöglicht, ist jedoch schwerer zu messen.
Früher bedeutete mehr Energie für die Beleuchtung einer Fabrik auch mehr Licht; ersetzt man aber Glüh- und Halogenlampen durch LEDs, bekommt man mit etwa 16 % der Energie mehr Licht.
Geht man noch weiter zu einer automatisierten Fabrik ohne Beleuchtung, sinkt die Beleuchtungsenergie für dieselbe Produktion auf 0.
Dasselbe gilt für hocheffiziente Motoren, Induktionserwärmung und effizientere Prozesse.
BIP-Wachstum am Energieverbrauch zu messen, ähnelt Bill Gates’ Beispiel: „Softwarefortschritt an Codezeilen zu messen ist wie Fortschritt im Flugzeugbau am Gewicht eines Flugzeugs zu messen.“
Wenn man bestimmte Bedingungen konstant hält, kann mehr tatsächlich mehr bedeuten; in der Realität führen weniger Code und leichtere Flugzeuge aber meist zu größeren Ergebnissen.
Wegen des sogenannten Primärenergie-Fehlers wirken fossile Systeme viermal besser, als sie tatsächlich sind, und je weiter man in die Vergangenheit geht, vermutlich noch stärker.
Stimmt.
In den USA liegt der Palettenpreis für Solarmodule bei unter 30 Cent pro Watt.
https://a1solarstore.com/wholesale-solar-panels.html
Auf Alibaba liegt er bei unter 15 Cent pro Watt.
https://www.alibaba.com/product-detail/Longi-solar-Hi-MO-X6-...
Auch komplette Systeme gibt es für unter 1 Dollar pro Watt: https://www.alibaba.com/product-detail/Moregosolar-hybrid-so...
Ich habe gesehen, dass Verwandte selbst für eine kleine Installation Angebote über 40.000 Dollar bekommen haben.
In der EU wurde ein kleines System inklusive Batterie für etwa 9.000 Dollar installiert, und zu heutigen Preisen ließe sich dasselbe wohl für unter 5.000 Dollar installieren.
Für 2.200 Dollar bekäme man Module mit 8.000 W, was für den Tagesbedarf reichen sollte — natürlich unter der Annahme, dass Trockner und Klimaanlage nicht gleichzeitig laufen und dass 400-W-Module normalerweise nicht ihre volle Nennleistung liefern.
Man braucht zwar auch andere teure Hardware, aber trotzdem.
Der Artikel will die Kostenbestandteile betrachten, die weit darüber hinausgehen.
Bald, oder eigentlich schon jetzt, werden Arbeitskosten der größte Kostenblock bei Solaranlagen sein
Menschen aufs Dach zu schicken, Elektriker die Verteilung neu konfigurieren und einen Umschalter installieren zu lassen, ist teuer
Selbst wenn die Hardware kostenlos wäre, kostet die Installation durch Fachkräfte mehrere Tausend Dollar
Bei Wohngebäuden müssen Menschen aufs Dach steigen, Panels montieren und die Verkabelung für jedes Haus individuell anpassen, während Solarparks zehntausende Panels per Roboter günstig installieren können
Neben der geringeren Rentabilität bestehender Solarkunden durch Angriffe auf Net Metering gibt es allerdings auch unerwünschte Nebenwirkungen
Dezentrale Erzeugung ist resilienter, und mit Batterien kann man auch bei Stromausfällen Strom nutzen
Mit virtuellen Kraftwerken können einzelne Stadtviertel die Stromversorgung aufrechterhalten, aber wenn die Übertragungsleitung zu einem großen Solarpark ausfällt, kann eine ganze Stadt den Strom verlieren
Große Solarparks werden in Kriegen oder bei Sabotage zu wichtigen Zielen, und auch ihre Anschlussleitungen sind anfällig für Naturkatastrophen
Auch wirtschaftlich gewinnen große Stromversorger mehr Marktmacht und können Regulierungsbehörden vereinnahmen, was für Verbraucher höhere Preise und schlechteren Service bedeuten kann
Wenn sich dieselbe Erzeugungskapazität in einem Solarpark aber viel günstiger aufbauen lässt, wird das Argument für Panels auf jedem einzelnen Haus schwächer
Zum Glück war der Antrieb für Dach-Solar auf Wohnhäusern stärker ideologisch als praktisch
In den meisten Fällen außerhalb von Inseln gibt es im Bereich von 95 % Übertragungseffizienz zum Endnutzer wirklich viel leeres, ungenutztes Land
Die Installations- und Wartungskosten lassen sich leicht um den Faktor 3 bis 4 senken, und wenn man es selbst macht, fallen fast keine Kosten an
Ein Startup namens Erthos hat herausgefunden, dass es günstiger ist, die Panels einfach auf den Boden zu legen, um Arbeits- und Materialkosten für Halterungen zu sparen
Vor ein paar Jahren gab es dazu auch einen HN-Thread: https://news.ycombinator.com/item?id=33926683
[1] https://erthos.com/
Plug-and-play-Solarpanels und -Batterien klingen beängstigend, aber es scheint nicht zwingend unmöglich zu sein, sie sicher zu machen
Als Kind hörte ich bei einer Besichtigung des Kernkraftwerks Enrico Fermi südlich von Detroit, dass Atomkraft bald so billig sein würde, dass man sie nicht einmal mehr messen müsse.
Das ist mehr als 60 Jahre her.
Deshalb bin ich etwas skeptisch.
Ich erinnere mich auch, dass ich um 1975 herum von Solarenergie begeistert war und hörte, die Kosten würden so schnell fallen, dass Solarstrom binnen fünf Jahren billiger sein würde als Strom aus Kohle oder Erdgas.
Fast 50 Jahre später warte ich immer noch.
In San Diego, Dallas oder Tampa mag das schon der Fall sein.
Auch in Michigan und Umgebung wird viel Solarenergie gebaut, aber wenn man genauer hinsieht, handelt es sich durchweg um Fälle mit staatlichen Subventionen oder um wohlhabende Leute, die nicht auf Wirtschaftlichkeit achten müssen.
Ich bin keineswegs gegen Solarenergie, aber man muss sagen, dass nördliche Klimazonen einen Plan B mit Atomkraft, Geothermie oder etwas anderem brauchen.
Solar- und Windenergie sind beide billiger als Erdgas, und Erdgas ist billiger als Kohle.
Solar liegt bei etwa 5 Cent pro kWh, Atomkraft eher bei 15 Cent pro kWh.
Im Moment werden die Preise für Wind und Solar noch durch Gas bestimmt, aber wenn mehr Batterien installiert sind, wird diese Preisbindung irgendwann wegfallen.
https://en.wikipedia.org/wiki/Cost_of_electricity_by_source
Damit Energie ohne Messung möglich wäre, müssten die meisten Menschen so viel dezentrale Erzeugung und Speicher haben, dass der Bau von Übertragungsnetzen außer in Sonderfällen nicht rentabel wäre.
Wenn man zum Beispiel eine Solaranlage für den Haushalt mit Speicher hat, nutzt man tagsüber praktisch Energie, die nicht gemessen werden muss.
Die Solarzahlen, die man 1975 sah, waren falsch und basierten auf Daten aus höchstens fünf Jahren kommerzieller Solarmodulproduktion.
Heute kann man die Lernrate anhand von 50 Jahren Daten zur kommerziellen Solarmodulproduktion abschätzen, und demnach ist Solarenergie seit etwa den letzten fünf Jahren in den meisten Regionen der Welt billiger als Kohle oder Erdgas.
Vor fünf Jahren hätte man aufhören sollen zu warten.
Der Plan B für nördliche Klimazonen dürfte wahrscheinlich eine Kombination aus Wind, Batterien, thermischer Energiespeicherung und Notstromgeneratoren sein, die flüssige Brennstoffe zu Notfallpreisen verbrennen.
Anfangs könnten das fossile Brennstoffe sein, später elektrolysebasierte Kraftstoffe.
Einige kommerzielle Reaktoren waren gerade nach einem vernünftigen Zeitplan und Budget fertiggestellt worden, und auch die Kostenprognosen der Regierung gingen davon aus, dass die gerade fertiggestellten Reaktoren mit Kohle konkurrieren könnten und Atomkraft Mitte der 1980er Jahre wegen steigender Kohleproduktionskosten klar im Vorteil sein würde.
Dass die Kosten und Terminüberschreitungen bei Reaktoren nach Three Mile Island stark zunahmen, ist jedem bekannt, der sich für die Geschichte der Atomkraft interessiert, und war einer der Gründe, warum diese Prognose danebenlag.
Ein anderer Grund war, dass der reale Kohlepreis in den 1980er Jahren nicht stieg, sondern sank.
Die Ausweitung des Tagebaus kehrte den Aufwärtstrend bei Kohlebrennstoffen um, während sich zugleich der thermische Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken über das hinaus weiter verbesserte, was um 1968 als praktikabel galt.
Neue Kohlekraftwerke in den USA verbrauchten weniger Kosten pro GJ Brennstoff und erzeugten mehr Strom, sodass es selbst ohne die tatsächlichen Verzögerungen und Kostenüberschreitungen der Atomkraft in den 1980er Jahren schwer gewesen wäre, zu konkurrieren.
Frankreich hatte anders als die USA keine reichlich vorhandene heimische Kohle, konzentrierte sich daher unabhängig von Verbesserungen der Kohletechnik auf die Entwicklung nicht-fossiler Stromerzeugung und vermied den ökologisch furchtbaren Aufstieg der Kohle.
Ich frage mich, ob die optimistischen Solar-Kostenprognosen, die ich 1975 hörte, ebenfalls auf der Annahme beruhten, dass die Brennstoffkosten weiter steigen würden.
Wenn man davon ausging, dass Kohlestrom immer teurer würde, hätte das die Einführung von Solarenergie beschleunigt und die Kosten gesenkt; zugleich wäre auch die Kostenschwelle niedriger geworden, die Solarenergie überwinden musste.
Oder vielleicht waren die Leute in der Solarbranche damals, wie in vielen anderen Fällen, einfach zu optimistisch, was Verbesserungsmöglichkeiten angeht, und blind für die Hindernisse vor ihnen.
Früher war ich extrem pro Atomkraft, aber nachdem ich die Wachstumsdaten der Solarenergie gesehen und erkannt habe, dass man sie einfach wie beim iPhone hochskalieren muss, stimme ich der Strategie Solar + Batteriespeicher voll zu.
Inzwischen kommen fast alle Komponenten aus chinesischer Fertigung.
Wie der Artikel sagt, macht die Hardware bereits weniger als die Hälfte der Kosten aus und wird weiter schrumpfen.
Selbst wenn Atomkraft in Punkten wie Land- und Rohstoffverbrauch Vorteile hat, wird sie zwangsläufig von Lösungen verdrängt, die mit geringerem Mindestkapital schnell iterieren.
Inzwischen ist Solar + Batterie fast überall die günstigere Option, außer vielleicht in sehr nördlichen Regionen mit wenig Sonneneinstrahlung und hoher Nachfrage.
Gerade wenn man an Fälle wie SpaceX denkt, bei denen sich die Kosten einer Technologie um den Faktor 10 oder 100 senken lassen.
Elons Gedanke war, dass die Preisuntergrenze eines Gegenstands die Rohstoffkosten sind und alles andere optimiert werden kann.
Die Kosten von Kernkraftwerken liegen wahrscheinlich um den Faktor 1.000 über den Rohstoffkosten.
Kann man sie um den Faktor 10 oder 100 senken, und wenn nicht, warum nicht?
Falls ja, könnten wir die weltweite Energieproduktion um den Faktor 10 oder 100 steigern?
In armen Ländern mit niedrigen Arbeitskosten müssen die Modulkosten zwar noch weiter sinken, aber billige Solarenergie kann enorm viele Menschen aus der Armut holen.
Mit Atomkraft gab es diese Option nicht.
Wer will schon, dass ein instabiles Regime ein Kernkraftwerk betreibt?
Eine ausführliche mündliche Analyse gibt es in Patio11s Podcast.
Auch der in diesem Artikel zitierte Casey Handmer ist dort zu Gast: https://www.complexsystemspodcast.com/episodes/solar-economi...
Betteridges Gesetz einmal beiseitegelassen, stimmt der Artikel dieser Meinung zu.
Solarenergie ist die Zukunft
Der Preisverfall der letzten 20 Jahre war wirklich enorm, und die Charts in diesem Artikel zeigen das.
Ermutigend ist, dass dieser Fortschritt ziemlich stetig war; wo und wann er endet, ist schwer vorherzusagen.
Auch Batterien werden immer billiger, und Energiespeicherung ist wichtig, weil sie das sogenannte Grundlast-„Problem“ löst.
Batterien sind zudem nicht die einzige Speicherform; auch Power-to-Gas-Technologien, die mit überschüssigem Strom aus CO2 in der Luft Brennstoffe herstellen, entwickeln sich weiter.
Derzeit sind sie wirtschaftlich noch nicht tragfähig, werden aber immer günstiger und setzen auch eine Art Obergrenze für Gaspreise.
Besonders die Stromgestehungskosten der Kernenergie sind fatal [1].
Da alle kommerziellen Reaktoren mit staatlichen Subventionen gebaut wurden, sieht es auch nicht so aus, als sei das Problem durch mangelnde staatliche Unterstützung entstanden.
Es gibt noch zu viele ungelöste Probleme.
Solarenergie ist die einzige direkte Methode zur Stromerzeugung.
Fast alle anderen Verfahren scheinen darauf hinauszulaufen, Dampfturbinen anzutreiben, während Solarenergie keine beweglichen Teile hat.
Sie lässt sich überall installieren, von Armbanduhren über Kraftwerke bis hin zu Satelliten.
[1]: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/electricity_generation....
Ich frage mich, ob die Probleme rund um Versicherung und Dachgarantie bei Modulen auf dem Dach inzwischen gelöst sind.
Vor ein paar Jahren wollte ich Solarmodule auf meinem Dach installieren lassen, aber sowohl der Dachdecker als auch die Versicherung sagten, dass bei einer Installation der Module künftige Garantien oder Ansprüche wegen Dachschäden ungültig würden.
Die Dachgarantie blieb bestehen, solange der Dachdecker die durch die Installation entstandenen Durchdringungen inspizierte.
Natürlich bot dieser Dachdecker auch selbst die Installation von Modulen an und hatte daher entsprechende Expertise.
Dass die Garantie automatisch erlischt, ist kein allgemein gültiges Argument.
Wenn man mit einem lokalen Solarexperten spricht, gibt es möglicherweise eine fertige Lösung, die die Garantie nicht ungültig macht.
In einigen Teilen der Welt haben bereits zweistellige Prozentsätze der Häuser Solarmodule auf dem Dach, und es werden künftig noch mehr werden.
In einem solchen Fall müsste der Installateur haften.
Wenn die Arbeitskosten weiter steigen, scheint der Weg für die Branche darin zu liegen, die Installation weiter zu vereinfachen, sodass sie näher an Selbstinstallation heranrückt.
Also eher Plug-and-play und weniger Abhängigkeit von erfahrenen Zimmerleuten und Elektrikern.
Ein Problem bei Installationen auf Wohnhausdächern ist die Windlast, die große flache Module erzeugen.
Um diese Last auszugleichen, sind sehr starke, das Dach durchdringende Befestigungen nötig.
Große Bolzen müssen direkt in die Dachbinder gesetzt werden, was ein gewisses Maß an Fachkenntnis erfordert und außerdem das Risiko birgt, die Kanten des Bauholzes zu treffen.
Runde Röhren, wie sie bei Solarthermie für Warmwasser verwendet werden, erzeugen dagegen keine große Windlast; ein halbwegs geübter Heimwerker kann dafür Löcher ins Dach bohren und sie abstützen.