Solarenergie könnte theoretisch den weltweiten Strombedarf nur zu 0,3 % der Landfläche decken. Dies ist eine der wichtigsten Schlussfolgerungen neuer Forschungsergebnisse einer Gruppe akademischer Einrichtungen unter der Leitung der Universität Aarhus in Dänemark. Die Forscher behaupten, dass Rohstoffe und die Verfügbarkeit von Land kein wirkliches Hindernis für PV in ihrem Wettlauf um die Vorherrschaft in der globalen Energielandschaft darstellen werden.

Die Wissenschaftler behaupten, dass für eine durchschnittliche jährliche Solarerzeugung von 1.370 kWh/kW 38 Millionen Hektar benötigt würden. Sie stellten fest, dass die Welt eine Gesamtfläche von 13.003 Millionen Hektar hat.

„Daher könnte unser derzeitiger Stromverbrauch durch Solar-PV gedeckt werden, die 0,3 % der verfügbaren Fläche bedecken“, sagte die Forscherin Marta Victoria gegenüber pv magazine .

Die Forscher sagten, dass herkömmliche Annahmen über den weltweiten PV-Einsatz in den kommenden Jahren im Allgemeinen auf Landbedeckungs- und Kostenprognosen beruhen, die hauptsächlich klassische, dicht gepackte Kraftwerke im Versorgungsmaßstab berücksichtigen. Sie behaupten, dass solche Projektionen das Potenzial von vertikaler PV, schwimmenden Installationen, Agrivoltaik und gebäudeintegrierten Arrays sowie anderen innovativen PV-Systemkonfigurationen ignorieren .

„Trotzdem zeigen diese embryonalen Anwendungen, dass es auf Systemebene noch Raum für Innovationen gibt“, so die Wissenschaftler. „Zusammenfassend lässt sich sagen, dass verfügbares Land zwar die Photovoltaik auf lokaler Ebene einschränken kann, aber in größerem Maßstab keine Einschränkung darstellt, und daher empfehlen wir, dass die Modelle genaue und aktuelle Einschränkungen basierend auf der Verfügbarkeit von Materialien und Land enthalten.“

Die Wissenschaftler beschrieben ihre Ergebnisse in „ Solarphotovoltaik ist bereit, eine nachhaltige Zukunft mit Energie zu versorgen “, das kürzlich in Joule veröffentlicht wurde . Sie sagten, die Effizienz von Solarzellentechnologien werde sich in Zukunft erheblich verbessern, und dies könne dazu beitragen, Probleme mit der Landbeschränkung an bestimmten Standorten anzugehen. Sie behaupteten auch, dass die Rohstoffverfügbarkeit nur für die Dünnschicht-PV-Technologie ein Problem darstellen könnte und nicht für kristalline Siliziumzellen, die derzeit 95 % des Weltmarktes ausmachen.

„Dank der Effizienzsteigerung und der Verwendung dünnerer Kontaktfinger hat sich der Einsatz von Silber pro Watt in den letzten Jahren deutlich reduziert, und bei Bedarf könnten Kupfer oder Aluminium als Ersatz verwendet werden“, betont die Forschungsgruppe. „Auch die nichtzelligen Materialien in der PV (Glas, Kunststoff, Aluminium, Beton und Stahl) dürften keine Grenze darstellen.“

Die Forscher berichteten auch, dass die Solarenergie seit 1976 eine Lernrate von 23 % beibehalten hat und dass die Kosten der PV-Technologie jedes Mal um 23 % gesunken sind, wenn sich die Kapazität verdoppelt hat.

„Da die Lernrate auf den Modulpreisen basiert, beinhaltet sie auch den Wegfall großer Teile der Margen in der PV-Fertigung aufgrund des starken Wettbewerbs zwischen den Anbietern“, sagten die Wissenschaftler und stellten fest, dass die Hauptfaktoren für die Kostensenkung Effizienzsteigerungen sind, Skaleneffekte und wissenschaftliche Arbeiten zu Siliziummaterialien.

Die Studie zeigt auch einige Herausforderungen auf, denen sich PV im nächsten Jahrzehnt stellen muss. Dazu gehören die Schaffung regulatorischer Rahmenbedingungen, die weiche Kosten reduzieren, die Investitionsausgaben reduzieren, die Elektrifizierung anderer Energiesektoren durch geeignete Steuersysteme ermöglichen und die Forschung zur Verbesserung der PV-Effizienz und -Zuverlässigkeit stärken .