Warum sind Solarmodule so teuer? Hier ist eine Aufschlüsselung der Solarsystemkosten

Der steigende Installationstrend für Solarenergie wächst weltweit weiter und erreicht 400 Gigawatt (GW) mit einem enormen Anstieg der Neuinstallationen im Jahr 2017. Diese Zahlen verdanken dieses exponentielle Wachstum zwei Faktoren: der politischen Entschlossenheit und der Senkung der Kosten für Photovoltaik (PV).

Der erste Faktor ist mit globalen Anreizen verbunden, wie Produktionssteuergutschriften, Einspeisevergütungen, Nettomessungen und Auktionen, die von Regierungsbehörden aktiviert werden, um die Entwicklung der Solartechnologie zu fördern.

Der zweite hängt direkt mit der Machbarkeit zusammen, eine Solaranlage zu angemessenen Kosten zu installieren und schließlich positive Einnahmen aus einer solchen Installation zu erzielen.

Die letztere Aussage enthält viele Faktoren, die die Kosten eines Sonnensystems beeinflussen und variieren durch:

• Technologietyp

• geografische Lage

• Marktgröße

• Systemgröße und Design

• politische Anreize

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• steuern

• lokale Genehmigungen

• Installateur Auftragnehmer

Solar-PV-Kosten variieren auch in Abhängigkeit von der Anwendung des Solarsystems, ob es für Versorgungsmaßstab, gewerbliche oder private Zwecke ist. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Photovoltaik für Privathaushalte.

Hauptfaktoren, die die Kosten einer Solaranlage beeinflussen

Mehrere Elemente müssen berücksichtigt werden, um die beste kosteneffiziente Leistung einer Heimsolaranlage zu erzielen. Einige von ihnen können von Ihnen (als Hausbesitzer) ausgewählt werden, andere nicht.

Die erste ist die Auswahl eines netzunabhängigen oder netzgekoppelten Systems, eine solche Entscheidung hängt von drei Faktoren ab:

• Der Standort der Installation;

• Zuverlässigkeit des Stromversorgers;

• Die Bedeutung der von den Paneelen zu liefernden Last.

Wenn Sie Zugang zu einem zuverlässigen Stromnetz haben, ist die beste technisch-wirtschaftliche Lösung, Ihre Solarmodule an das Stromnetz anzuschließen.

Mit netzgekoppelten Solarmodulen haben Sie die Möglichkeit, den Netzstrom bei niedrigen Preisen zu nutzen und die Photovoltaikanlage bei hohen Preisen einzuschalten. Diese Option reduziert Ihre Anschaffungskosten, da die Energiebelastung nicht immer vollständig von der PV-Anlage geliefert werden muss.

Sobald Sie herausgefunden haben, ob Sie Ihre Solarmodule an das Stromnetz anschließen sollen, müssen Sie sich für die Energielast entscheiden, die von der Solaranlage geliefert werden muss. Diese Entscheidung hängt von Ihren Erwartungen ab und Ihr Solarinstallateur sollte die beste Array-Systemkonfiguration bereitstellen, um die angeforderte Last zu liefern.

Komponenten, die aufgrund dieser Entscheidung berücksichtigt werden müssen, sind:

• Solarmodule
• Wechselrichter
• Montageregalsystem
• Netzanschluss
• Batterien (falls erforderlich)

Diese Komponenten bestimmen die Hardwarekosten einer PV-Anlage für Privathaushalte.

Solar-Hardware-Komponenten und deren Installation

Sonnenkollektoren

Sonnenkollektoren sind der wichtigste Teil einer Photovoltaikanlage, da sie die Energie der solarenergie in Gleichstrom (DC) strom.

Derzeit gibt es drei Arten von Solarmodulen auf dem Markt:

1. Monokristalline Solarmodule
2. Polykristalline Solarmodule
3. Dünnschichtmodule

Die beste Option für Ihren Zweck hängt von Ihrem Budget, Ihren Qualitätserwartungen und Ihrer Effizienz ab. Bessere Leistung, die Sie erwarten, höher sind die Kosten.

Im Allgemeinen werden kostengünstige Module hauptsächlich aus polykristallinen Solarmodulen hergestellt, die durch Schmelzen von Rohsilizium hergestellt werden, was weitaus wirtschaftlicher und schneller ist als Herstellungsverfahren zur Herstellung monokristalliner Module.

Polykristalline Module haben einen Wirkungsgrad von fast 14 bis 18 Prozent und eine Lebensdauer von 23 bis 27 Jahren .

Monokristalline Panels haben einen höheren Wirkungsgrad (18-24 Prozent) und sind leicht an ihrem homogenen schwarzen Look und ihren abgerundeten Kanten zu erkennen. Diese Platten haben auch eine längere Lebensdauer (25-40 Jahre) im Vergleich zu anderen Typen. Ihr größter Nachteil sind ihre Kosten, da sie die teuersten Solarmodule auf dem Markt sind

Schließlich haben Dünnschichtmodule derzeit den niedrigsten Marktanteil, aber sie haben das Potenzial, stärker integriert zu werden, da weitere Entwicklungen stattfinden. Im Allgemeinen haben sie einen Wirkungsgrad von 7-14 Prozent und ihre Kosten sind relativ niedrig. Sie können sie leicht an ihrer Flexibilität erkennen.

Die Auswahl eines Solarmodultyps hängt von der Platzverfügbarkeit, den Effizienzanforderungen und den Kosten der Hersteller ab.

Berücksichtigen Sie, dass der Preis pro Watt nicht der einzige wichtige Parameter auf lange Sicht ist. Die Lebensdauer von Sonnenkollektoren ist ebenfalls von Bedeutung. Monokristalline Sonnenkollektoren halten länger als polykristalline oder dünnschichtige und bieten daher auf lange Sicht bessere Einnahmen.

Die aktuellen durchschnittlichen Kosten für Sonnenkollektoren betragen in den USA fast 0,64 USD pro Watt .

Solarwechselrichter

Wechselrichter wandeln den Gleichstrom, der direkt aus Sonnenkollektoren gewonnen oder in Batterien gespeichert wird, in Wechselstrom um, den Haushalte verwenden.

Solarwechselrichteroptionen für Wohnzwecke können wie folgt zusammengefasst werden:

1. Stringwechselrichter
2. Mikrowechselrichter
3. Gleichstromoptimierte Wechselrichter

Neben spezifischen technischen Unterschieden ist ein wichtiger Faktor, der die Auswahl des einen oder anderen Wechselrichtertyps beeinflusst, die gewünschte Leistung gegen Verschattung eines oder einer Gruppe von Solarmodulen aus dem gesamten Array. Beschattung ist unerwünscht, da sie die Effizienz des gesamten Sonnensystems verringert.

Bei der Auswahl von String-Wechselrichtern werden PV-Module parallel geschaltet. Wenn ein Modul abgeschattet wird, ist der gesamte Wechselrichter betroffen.

Auf der anderen Seite ermöglichen DC-Leistungsverstärker und Mikrowechselrichter die Unabhängigkeit von der Leistung jedes Solarmoduls. Dies bedeutet, dass selbst wenn ein Solarmodul abgeschattet wird, die verbleibenden Module immer noch Energie mit ihrer maximalen Effizienz produzieren .

Kostenunterschiede können dramatisch sein:

• String-Wechselrichter kosten etwa 0,15 USD pro Watt.

• AC- und DC-optimierte Wechselrichter kosten etwa 0,17 USD pro Watt.

• Mikrowechselrichter kosten bis zu 0,40 USD pro Watt .

In den meisten Fällen sind gleichstromoptimierte Wechselrichter vorzuziehen, da der Gesamtwirkungsgrad viel höher ist als bei Stringwechselrichtern und die Gesamtkosten angemessener sind.

Der durchschnittliche Kostenbeitrag der Wechselrichter für Solaranlagen zu Hause liegt in den USA bei 0,21 USD pro Watt .

Montagesysteme

Für die Klassifizierung von Montagesystemen ist es zweckmäßig, die Beweglichkeit des Modulwinkels zu nutzen. Es gibt:

1. Feste Montagesysteme
2. Einstellbare Montagesysteme
3. Tracking-Systeme

Solar-Tracking-Systeme sind die teuerste Option. Sie erhöhen auch die Effizienz Ihrer Photovoltaik-Solarmodule, da sie dem Bogen der Sonne folgen.

Abhängig von Ihrem Standort werden feste und einstellbare Montageoptionen ausgewählt. Feste Montagesysteme erfordern ein kontinuierliches Sonnenlicht, während verstellbare Systeme am besten für unterschiedliche Jahreszeiten geeignet sind – sie ermöglichen es Ihnen, den Winkel der Sonnenkollektoren je nach Wetter und Sonnenstand zu neigen.Die Gesamtkosten für ein Solarmontagesystem betragen in den USA etwa 0,12 USD pro Watt.

Hardware-Kosten gegen Nicht-Hardware-Kosten?

Nun, hier ist ein interessanter Teil.

Der Hauptgrund für eine stärkere Akzeptanz von Solarenergie auf den globalen Märkten ist die Reduzierung der sogenannten Balance of System Hardware Costs.Die oben genannten Hardwarekomponenten machen diese Hardwarekosten einer Solar-PV-Anlage aus und machen laut dem National Renewable Energy Laboratory (NREL) fast 40 Prozent der gesamten Solarinstallationskosten aus .

Eine Aufschlüsselung der Installationskosten für Solaranlagen:

Dies bedeutet, dass der Grund, warum Solarenergie immer noch ziemlich teuer ist, von den Nicht-Hardware-Kosten beeinflusst wird, den sogenannten weichen Kosten, die mit:

• Anreizanwendung

• Genehmigung

• Finanzierung

• Kundenakquise

• Installationsarbeit

• zusammenschaltung

• Verwaltungsverfahren zusammen mit lokalen Steuern

Weiche Kosten von Wohn-Solar-PV-Anlagen

Weiche Kosten machen 60 Prozent der Installationskosten einer PV-Anlage für Privathaushalte aus!

Installationskosten

Der Betrag ist für jeden Staat unterschiedlich. Die Gründe dafür sind unterschiedlich:

• die Wettbewerbsfähigkeit zwischen Solarinstallateuren in den entwickelten Solarmärkten

• verfügbare Solarressourcen

• Staatliche Richtlinien

• Transportkosten

• Markterfahrung/li>

In diesem Sinne kann sich der Marktwert einer PV-Anlage für Privathaushalte von Staat zu Staat drastisch ändern.

Unter Berücksichtigung dieser Tatsache können die Gesamtkosten für die Installationsarbeit in den USA auf 0,3 USD pro Watt festgelegt werden .

Betriebs- und Wartungskosten (O&M)

Einer der größten Vorteile erneuerbarer Energien im Vergleich zu zu traditionellen Kraftwerken sind niedrig O&M Kosten. Deshalb neigen die meisten Menschen dazu zu denken, dass Solar-PV-Technologien kostenlose Wartungstechnologien sind.

Sonnenkollektoren und Montagesysteme (insbesondere feste und verstellbare Systeme) sind sehr solide. Daher bedeutet die notwendige Wartung, dass Sonnenkollektoren zwei- oder dreimal im Jahr gereinigt werden. Dies ist wichtig, da Schmutz oder Schnee die Effizienz Ihrer Solarmodule verringern und sogar deren Lebensdauer langfristig verkürzen können.

Die Wartungskosten liegen bei etwa 5-10 USD pro Panel und Jahr. Für ein typisches Haushaltssystem ist dies kein großer Geldbetrag.

Zu den Betriebskosten zählen auch Überwachungs– und Nachführsysteme – ein interessantes Merkmal von Solarstromdesigns.

Überwachungs- und Tracking-Systeme ermöglichen es Ihnen, die Einsparungen bei den Stromrechnungen im Laufe der Zeit zu messen, indem Sie die stündliche Stromproduktion Ihres Solarsystems erhalten. Sie sind großartige Tools, um die Leistung des Systems zu überwachen und zu bewerten, ob Ihr System mit maximaler Kapazität arbeitet .Anständige Solarinstallateure sollten auch eine Garantie auf ihre Solaranlagen für mindestens 15 Jahre nach der Installation geben. Die Garantie sollte eine gute Leistung von Solarmodulen über die gesamte Lebensdauer gewährleisten (garantierte Leistung über 85 Prozent des Nennwerts) und einen Teil der Wartungskosten decken .

Genehmigungen

Genehmigungen sind ein heikles Thema, da sie regional sehr unterschiedlich sein können. Wie die Installationskosten variieren auch die Inspektions- und Verbindungskosten in jedem Staat, abhängig von den regionalen Energieversorgern und den lokalen Gesetzen zur Solarpolitik.

Zum Beispiel betragen die durchschnittlichen Kosten für die Genehmigungen in den USA 0,1 USD pro Watt. Die Kosten beinhalten Genehmigung, Zoneneinteilung, Inspektion und Zusammenschaltung; im Bundesstaat New York können die Genehmigungs-, Zonen- und Inspektionskosten jedoch 0,24 USD pro Watt erreichen, und die Genehmigungsgebühren und -verbindungen können bis zu 0,32 USD pro Watt erreichen .

Also, wie teuer ist Solarenergie wirklich?

Wenn man den Endpreis für die Installation von Sonnenkollektoren in einem Haus in den USA zusammenfasst, liegen die Gesamtkosten laut dem National Renewable Energy Laboratory 2019 bei fast 2,96 USD pro Watt.

Es ist auch wichtig, die Installationspreise für Solarenergie auf der ganzen Welt zu vergleichen, um die Muster und Unterschiede in der Politik und den Marktchancen zu erkennen.

Wie bereits erwähnt, hängen die Endkosten einer Solarpanel-Installation stark von den Gesamtkosten ab, die in den einzelnen Staaten variieren und daher große Unterschiede zwischen den Preisen für Solaranlagen zu Hause darstellen können.

In diesem Sinne zeigt der Vergleich der Vereinigten Staaten mit anderen Ländern mit hohem Einkommen erhebliche Preisunterschiede für Photovoltaikanlagen für Privathaushalte – alles aufgrund der geringen Kosten. Die Vereinigten Staaten sind tatsächlich eines der Länder mit den höchsten Installationskosten unter den Industrieländern.

Zum Beispiel ist Deutschland eines der Länder mit den niedrigsten Installationskosten für Wohnzwecke. Niedrige Genehmigungsgebühren, Zusammenschaltungen und Steuern drücken den Preis auf fast 0,03 USD pro Watt und treiben die weichen Kosten weit unter den US-Werten .Die USA bieten derzeit eine Steuergutschrift für erneuerbare Energien für Privathaushalte an, die 30 Prozent der Kosten für eine Solar-PV-Installation ausmacht. Dies reduziert in der Tat einen großen Teil der Vorabinvestitionen, die Amerikaner zahlen müssen, um eine Solaranlage auf dem Dach zu erhalten. Diese Steuergutschrift gilt jedoch nur für Solaranlagen, die vor 2020 installiert wurden. Dann beginnt der Prozentsatz des Kredits zu sinken, während die Installationskosten steigen können.

Wenn keine günstigeren politischen Maßnahmen ergriffen werden, um die Verwaltungsverfahren für PV-Anlagen in Privathaushalten zu erleichtern, wird es für die US-Preise schwierig sein, mit anderen Solarmärkten wie Deutschland und China zu konkurrieren.