Erschließung neuer Märkte
Zukünftige Photovoltaikkraftwerke müssen verstärkt dazu beitragen, das Stromnetz zu stabilisieren – sie müssen also Funktionen übernehmen, die bisher von konventionellen Kraftwerken bereitgestellt werden. In großen Solarkraftwerken wird Solarstrom besonders effizient und preiswert erzeugt. Sie können im Verbundnetz die fossilen Kraftwerke sukzessive ersetzen. Dezentrale Photovoltaikanlagen bieten wiederum die attraktive Möglichkeit, den Strom verbrauchsnah zu erzeugen. Dieser Strom kann in großen Anteilen eingesetzt werden, um den eigenen Strombedarf kostengünstig zu decken. Entscheidend in beiden Fällen ist die Interaktion aller Erzeuger und Verbraucher im Netz, Speichertechnologien werden dabei ebenfalls berücksichtigt. Hierfür ist der Förderbereich „Systemintegration“ eingerichtet.
Für das Photovoltaiksystem selbst stehen Fragen zur Ertragsprognostik im Fokus, um Investitionsrisiken zu minimieren und die Sicherheit der Stromversorgung zu gewährleisten. Dies betrifft auch neuartige Steuerungs- und Regelungssysteme. Dabei sollen die spezifischen Kosten der verwendeten Leistungselektronik weiter gesenkt werden, obwohl sie zusätzliche Funktionalitäten mit Blick auf die Netzintegration aufweisen müssen. Die konkreten Einsatzfälle sind zudem komplex und vielfältig.
Umweltfreundliche Inselnetze sparen fossile Energieträger ein
Parallel zu netzgekoppelten Photovoltaiksystemen ist die umweltfreundliche Stromversorgung in Inselnetzen beziehungsweise Off-Grid-Systemen zu betrachten. Diese weisen ein weltweit hohes Einsatzpotenzial auf, können die Stromversorgung kostengünstig sicherstellen und sorgen dafür, dass fossile Energieträger in signifikanten Mengen eingespart werden können.
Um Energie verlässlich bereitstellen zu können, müssen die Lebensdauer und Qualitätssicherungsmaßnahmen auf Systemebene verbessert werden. Hier stehen Analysen der Degradationsmechanismen und die einhergehende Entwicklung angepasster Mess- und Simulationstechniken sowie Aspekte der automatisierten Systemwartung im Fokus. Bei der Entwicklung von Systemtechnik sollen auch die zunehmenden Landnutzungskonflikte adressiert werden, die im Zuge des weiteren Ausbaus der Photovoltaik auftreten. Beispielsweise können Anlagenbauer und Installateure in diesem Bereich mit Innovationen die heimische Wertschöpfung vergrößern, attraktive Lösungen für den Export entwickeln und dazu beitragen, die hohe Akzeptanz von Photovoltaikanlagen zu stärken.
