Solarkraftwerk
Solaranlagen liefern Strom aus der Sonne
Solarkraftwerk als leistungsstarke Photovoltaikanlage
Die Stromerzeugung mithilfe des Sonnenlichts ist durch die Regelungen im Erneuerbare-Energien-Gesetz für gewerbliche und private Betreiber von Solaranlagen attraktiv. Private Betreiber und kleine Unternehmen, die neben ihrer eigentlichen unternehmerischen Tätigkeit Solarstrom mit einer eigenen Photovoltaikanlage erzeugen, erhalten dafür eine Einspeisevergütung. Mit dieser Vergütung lassen sich die Investitionskosten über einen Zeitraum von zwanzig Jahren amortisieren. Stromerzeugung aus der Sonne ist mit
- privaten Photovoltaikanlagen und
- Solarkraftwerken
möglich.
Grundsätzlich stellt jede Photovoltaikanlage ein kleines Kraftwerk dar, denn sie erzeugt selbsttätig Strom aus Sonnenlicht. Die Begriffe unterscheiden jedoch zwischen der gewerblichen und der privaten Stromerzeugung. Als Solarkraftwerk wird daher eine große, gewerblich betriebene Photovoltaikanlage bezeichnet. Nicht zu verwechseln mit einer Photovoltaikanlage ist die Solaranlage oder Solarthermieanlage, denn sie dient der Erwärmung von Brauch- und Heizungswasser mithilfe der Sonnenenergie, nicht aber der Stromerzeugung. Betreiber von Photovoltaik-Kraftwerken fallen nicht unter die Förderung durch die Einspeisevergütung. Sie verkaufen den erzeugten Solarstrom direkt an Endverbraucher und Stromhändler.
Stromerzeugung im Solarkraftwerk
Für Laien ist es vielfach erstaunlich, dass in einem Solarkraftwerk Sonnenlicht in elektrische Energie ohne weitere Aktivitäten umgewandelt wird. Es reicht aus, Solarmodule so auszurichten, dass sie über einen möglichst langen Zeitraum am Tag das Sonnenlicht einfangen können. Den Rest erledigen sie allein aufgrund ihrer Beschaffenheit ganz von selbst. Solarmodule bestehen aus einer größeren Anzahl von Solarzellen. Jede dieser Zellen setzt sich aus mehreren Schichten zusammen, deren obere Schicht das Halbleitermaterial bildet. In den meisten Fällen dient Silizium als Halbleitermaterial. Weitere Materialien, die in Solarzellen als Halbleiter eingesetzt werden, sind Cadmiumtellurid, Galliumarsenid oder Kupfer-Indium-Selen-Verbindungen.
Trifft Sonnenlicht auf die Halbleiterschicht einer Solarzelle, so entstehen in dem Material positive und negative Ladungsträger. Sie bilden die Grundlage der elektrischen Energie. Innerhalb der Solarzelle wird eine leitende Verbindung zwischen den unterschiedlichen Ladungszonen hergestellt, sodass Gleichstrom fließen kann. Um den Gleichstrom aus dem Solarkraftwerk in das Stromnetz einspeisen zu können, wird er mit Hilfe von Wechselrichtern in Wechselstrom umgewandelt.
Solarkraftwerk - Zukunftsperspektiven der Solarstromerzeugung
Die Gewinnung von Strom aus dem Sonnenlicht ist eine der wichtigsten Technologien, mit denen die Energieversorgung der Zukunft ohne Belastungen für die Umwelt sichergestellt werden kann. Halbleitermaterial steht in ausreichenden Mengen zur Verfügung, sodass eine Verknappung nicht zu befürchten ist. Ein Solarkraftwerk arbeitet ohne Belastungen für die Umwelt. Lediglich der große Flächenbedarf eines Solarkraftwerks kann als Beeinträchtigung der Umwelt angesehen werden. Die Solarmodule eines Kraftwerks können nur über große Flächen aufgestellt werden, da jede Verschattung die Stromerzeugung einschränkt.
Photovoltaik bietet sich insbesondere für die Regionen der Erde an, in denen die Sonne über lange Zeiträume scheint. Genügend Platz für die Installation von Kraftwerken bietet zum Beispiel die Sahara in Nordafrika. Da die Wüste weitgehend unbewohnt ist, würden großflächige Kraftwerke sich nicht störend auswirken. Die Zukunftsperspektiven zielen daher darauf ab, eines Tages mithilfe großer Photovoltaik-Kraftwerke in der Sahara die Stromversorgung weiter Teile Afrikas und Europas zu gewährleisten. Das Hauptproblem stellt derzeit noch der Transport des erzeugten Stroms dar.
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