die auf Solarstrom durch Photovoltaik oder Thermik effizient ist

Die meisten Stromerzeugungsanlagen im Versorgungsmaßstab (großmaßstäblich, was Sie als „Regierung“ bezeichnet haben) sind Photovoltaikanlagen.

Photovoltaik funktioniert in jeder Größenordnung, von Watt bis Gigawatt. Während die konzentrierende solarthermische Erzeugung eine Flüssigkeitsmasse auf Hunderte von Grad Celsius bringen muss, um eine Turbine anzutreiben. Es ist (in energetischer und wirtschaftlicher Hinsicht) absurd ineffizient, dies in kleinem Maßstab zu tun, sodass solarthermische Anlagen in der Regel in der Größenordnung von zehn bis hundert Megawatt liegen. Es ist noch eine junge Technologie, und wir werden vielleicht noch Anlagen im Gigawatt-Maßstab sehen.

Sie benötigen auch direkte Strahlen für die Konzentration von Solarenergie (CSP), wodurch sie nur auf die Standorte beschränkt ist, die die beste direkte Sonneneinstrahlung erhalten.

Beachten Sie, dass die Stromerzeugung pro Quadratmeter fast immer irrelevant ist. Es ist fast nie eine wichtige Maßnahme, weil es viel mehr als genug Platz gibt, um unseren gesamten Energiebedarf aus erneuerbaren Energien zu decken, und Sonnenlicht ist kostenlos. Die einzige Ausnahme sind Dachsysteme: Hier versucht der Systembesitzer, die Erzeugung (und damit den Umsatz) zu angemessenen Kosten zu maximieren, hat aber nur eine sehr begrenzte Fläche, mit der er arbeiten kann. An den besten Standorten für Solarkraftwerke erzeugt ein gut ausgelegtes PV-System in der Regel mehr Watt pro Quadratmeter als ein gut konzipiertes CSP-System. Ivanpah CSP scheint da zu sein$10W/m^2$, was weit unter dem liegt, was wir für PV an diesem Standort bekommen würden. Aber Land ist billig und reichlich vorhanden, also spielt es wirklich keine Rolle.

Ok, ich habe einige Erfahrung sowohl mit solarthermischen Anwendungen als auch mit PV-Modulen. Die Antwort auf diese Frage kann nicht einfach sein, da sie eine Vielzahl von Variablen umfasst. Zunächst einmal muss man beim Vergleich solcher Technologien bedenken, dass das Potenzial jeder Solaranwendung von der Region abhängt, in der sie installiert ist. Beispielsweise kann CSP (Concentrated Solar Power) nur in Regionen mit sehr hoher Sonneneinstrahlung (z. B. Spanien, USA) installiert werden, während PV-Parks auch in Regionen mit geringer Sonneneinstrahlung (z. B. Deutschland) installiert werden können. Wenn Sie also in Deutschland wären, wäre die Antwort einfach "PV-Parks produzieren viel mehr Energie und sind viel kostengünstiger als Solarthermie". Tatsächlich gibt es keine CSP-Anlagen, aber viele PV-Anlagen. Stattdessen, Wenn Sie sich in einer Region befinden, die sich durch eine sehr hohe Sonneneinstrahlung auszeichnet, können Sie sowohl PV als auch CSP installieren und ein gutes Ergebnis erzielen. Welches ist besser? In diesem Fall hängt die Antwort von der gewählten spezifischen technologischen Lösung ab; Beispielsweise kann CSP mit 4 verschiedenen Lösungen realisiert werden: Linear Fresnel, Parabolic Trough, Solar Tower oder Solar Dish, jeweils mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen und Leistungen. Am verbreitetsten sind Solar Tower und Parabolic Trough; beide sind nach heutigem Stand der Technik ohne Anreize bei weitem nicht konkurrenzfähig mit fossilen Brennstoffen. Ihre LCOE sind je nach Standort auch sehr unterschiedlich (eine Verlagerung von Sevilla nach Las Vegas würde zu einem großen Rückgang der LCOE führen). Was die Macht betrifft, gibt es Welches ist besser? In diesem Fall hängt die Antwort von der gewählten spezifischen technologischen Lösung ab; Beispielsweise kann CSP mit 4 verschiedenen Lösungen realisiert werden: Linear Fresnel, Parabolic Trough, Solar Tower oder Solar Dish, jeweils mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen und Leistungen. Am verbreitetsten sind Solar Tower und Parabolic Trough; beide sind nach heutigem Stand der Technik ohne Anreize bei weitem nicht konkurrenzfähig mit fossilen Brennstoffen. Ihre LCOE sind je nach Standort auch sehr unterschiedlich (eine Verlagerung von Sevilla nach Las Vegas würde zu einem großen Rückgang der LCOE führen). Was die Macht betrifft, gibt es Welches ist besser? In diesem Fall hängt die Antwort von der gewählten spezifischen technologischen Lösung ab; Beispielsweise kann CSP mit 4 verschiedenen Lösungen realisiert werden: Linear Fresnel, Parabolic Trough, Solar Tower oder Solar Dish, jeweils mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen und Leistungen. Am verbreitetsten sind Solar Tower und Parabolic Trough; beide sind nach heutigem Stand der Technik ohne Anreize bei weitem nicht konkurrenzfähig mit fossilen Brennstoffen. Ihre LCOE sind je nach Standort auch sehr unterschiedlich (eine Verlagerung von Sevilla nach Las Vegas würde zu einem großen Rückgang der LCOE führen). Was die Macht betrifft, gibt es Am verbreitetsten sind Solar Tower und Parabolic Trough; beide sind nach heutigem Stand der Technik ohne Anreize bei weitem nicht konkurrenzfähig mit fossilen Brennstoffen. Ihre LCOE sind je nach Standort auch sehr unterschiedlich (eine Verlagerung von Sevilla nach Las Vegas würde zu einem großen Rückgang der LCOE führen). Was die Macht betrifft, gibt es Am verbreitetsten sind Solar Tower und Parabolic Trough; beide sind nach heutigem Stand der Technik ohne Anreize bei weitem nicht konkurrenzfähig mit fossilen Brennstoffen. Ihre LCOE sind je nach Standort auch sehr unterschiedlich (eine Verlagerung von Sevilla nach Las Vegas würde zu einem großen Rückgang der LCOE führen). Was die Macht betrifft, gibt esfunktionierende Anlagen bis zu 50 MW, und unter Berücksichtigung aller Verluste liegt der Gesamtanlagenwirkungsgrad im Bereich von 15-18 % . Größte Probleme betreffen die Lagerung und die Auswahl einer geeigneten Wärmeübertragungsflüssigkeit. Wenn Sie sich für die Installation von PV-Modulen entscheiden, können Sie wiederum monokristallines Silizium, polikristallines Silizium, Dünnschicht oder die vielversprechende konzentrierte Solar-PV mit Mehrfachzellen wählen. Bestehende PV-Farmen bestehen zu 99 % aus Mono- oder Polysilizium; Die Effizienz dieser Technologie kann zwischen 15 % und 30 % variieren(aktueller Rekord), aber die Bilanz der Anlage muss andere Effizienz in Bezug auf Hilfskomponenten (Wechselrichter usw.) enthalten. Ein wichtiger Punkt ist, dass PV-Zellen in kalten Klimazonen eine bessere Leistung erbringen, da sie von der Temperatur beeinflusst werden. Wie auch immer, PV kann normalerweise eine bessere LCOE-Leistung erzielen. Neue konzentrierte PV-Multi-Junction-Technologien können einen Wirkungsgrad von 46 % erreichen (aktueller Rekord), aber sie benötigen zusätzliche kostspielige Komponenten (Konzentratoren, Nachführsystem) und sind auf dem Markt noch nicht so weit verbreitet.