Verteilte Photovoltaik (PV)-Erzeugung vs. zentralisierte Photovoltaik-Erzeugung: Eine vergleichende Analyse

Mit dem globalen Wandel der Energiestrukturen und der weit verbreiteten Einführung erneuerbarer Energien,Photovoltaik (PV)Die Stromerzeugung hat sich zu einer bedeutenden Quelle sauberer Energie entwickelt. Die PV-Erzeugung gibt es jedoch im Wesentlichen in zwei Formen: dezentrale und zentralisierte. Diese beiden Formen unterscheiden sich in verschiedenen Aspekten erheblich, und in diesem Artikel wird auf ihre Unterschiede eingegangen.

I. Definition und Maßstab

Unter dezentraler PV-Erzeugung versteht man in der Regel kleine PV-Anlagen, die beim Nutzer installiert werden und deren Erzeugungskapazitäten zwischen einigen Kilowatt und mehreren hundert Kilowatt liegen. Diese Systeme sind direkt an das Verteilungsnetz angeschlossen und versorgen die Verbraucher mit Strom. Im Gegensatz dazu umfasst die zentralisierte PV-Erzeugung große PV-Arrays, die in Kraftwerken im Versorgungsmaßstab installiert sind, wobei die Erzeugungskapazitäten typischerweise zwischen mehreren Megawatt und Hunderten von Megawatt liegen. Diese Anlagen übertragen den Strom üblicherweise über Hochspannungsleitungen an entfernte Verbraucher.

II. Systemstruktur und Betriebsmodus

Von der Systemstruktur her sind dezentrale PV-Erzeugungsanlagen typischerweise direkt an das Verteilnetz angeschlossen und bilden so ein netzgekoppeltes System. In solchen Systemen überträgt das Verteilnetz nicht nur elektrische Energie, sondern sorgt auch für die notwendige Unterstützung, um den stabilen Betrieb von PV-Anlagen sicherzustellen. Zentralisierte PV-Kraftwerke hingegen sind über Hochspannungsleitungen an das Hauptnetz angeschlossen und ihr Betrieb unterliegt der Disposition und Steuerung des Hauptnetzes.

III. Umweltauswirkungen und Landnutzung

Was die Umweltauswirkungen betrifft, hat die dezentrale PV-Erzeugung in der Regel einen geringeren ökologischen Fußabdruck. Aufgrund ihres kleineren Maßstabs erfordern sie geringere Anforderungen an Land- und Wasserressourcen, sodass während der Installation keine umfangreiche Landerschließung erforderlich ist. Allerdings erfordern zentralisierte PV-Kraftwerke aufgrund ihres größeren Umfangs häufig eine umfangreiche Landentwicklung, was möglicherweise zur Besetzung von Landressourcen und zu Veränderungen im ökologischen Umfeld führt. Darüber hinaus kann der Bau zentraler Anlagen die Nutzung von Wasserressourcen und Veränderungen der Naturlandschaften mit sich bringen.

IV. Energienutzung und -effizienz

Im Hinblick auf Energienutzung und Effizienz kann sich die dezentrale PV-Erzeugung aufgrund ihrer Nähe zu den Nutzern besser an Veränderungen im Strombedarf anpassen. Darüber hinaus sind Wartung und Betrieb aufgrund ihrer kleineren Größe relativ einfach, was zu einer höheren Energieumwandlungseffizienz führt. Im Gegensatz dazu erfordern zentralisierte PV-Kraftwerke aufgrund ihrer größeren Größe eine erhebliche Stromübertragung und -umwandlung, was zu Energieverlusten und einer verringerten Effizienz führen kann. Darüber hinaus sind die Bau- und Wartungskosten zentraler Anlagen in der Regel höher und erfordern erhebliche Investitionen, um eine wirtschaftliche Rentabilität zu erreichen.

V. Skalierbarkeit und Flexibilität

Die dezentrale PV-Erzeugung weist erhebliche Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit und Flexibilität auf. Durch technologische Fortschritte und Kostensenkungen können Umfang und Leistung verteilter PV-Systeme problemlos erweitert und verbessert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Platzierung auf der Benutzerseite eine flexible Erfüllung spezifischer Energiebedürfnisse und -präferenzen des Benutzers. Im Vergleich dazu erfordert der Bau zentraler PV-Kraftwerke erhebliche Investitionen und eine langfristige Planung, was zu einer relativ geringeren Skalierbarkeit und Flexibilität führt.

VI. Wirtschaftlichkeit und Kapitalrendite

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit bietet die dezentrale PV-Erzeugung in der Regel eine höhere Kapitalrendite. Mit geringeren Bau- und Betriebskosten aufgrund ihrer kleineren Größe können verteilte Systeme die Investitionen schnell amortisieren. Darüber hinaus können dezentrale PV-Systeme den Nutzern Stromversorgungssicherheit und Energieeinsparvorteile bieten und so ihren wirtschaftlichen Nutzen steigern. Umgekehrt sind die Baukosten zentraler PV-Kraftwerke höher und erfordern große Kapitalinvestitionen und einen längeren Betrieb, um wirtschaftliche Vorteile zu erzielen.

VII. Politische Unterstützung und regulatorisches Umfeld

Im Bereich der politischen Unterstützung und des regulatorischen Umfelds erhält die dezentrale PV-Erzeugung zunehmend Aufmerksamkeit und Unterstützung. Viele Regierungen haben entsprechende Richtlinien erlassen, die die Entwicklung dezentraler Photovoltaik fördern und Anreize wie Steuererleichterungen, Subventionen und Kreditunterstützung bieten. Darüber hinaus haben einige Länder dezentrale Energiegesetze und Netzzugangsvorschriften formuliert, um die Entwicklung dezentraler Photovoltaik zu fördern. Im Gegensatz dazu unterliegt der Bau zentralisierter PV-Kraftwerke häufig stärkeren politischen und regulatorischen Einschränkungen, wie z. B. Vorschriften zur Landnutzung, Umweltverträglichkeitsprüfungen und Stromübertragung.

Zusammengefasst: verteilt und zentralisiertPVGeneration weisen in verschiedenen Aspekten erhebliche Unterschiede auf. Die dezentrale PV-Erzeugung bietet Vorteile wie kleine Größe, minimale Umweltbelastung, hohe Energienutzungseffizienz, starke Skalierbarkeit, Wirtschaftlichkeit und erhebliche politische Unterstützung. Im Gegensatz dazu zeichnen sich zentralisierte PV-Kraftwerke durch große Ausmaße, einen höheren Flächenverbrauch, höhere Umweltauswirkungen und regulatorische Einschränkungen aus.