德国光伏的能量转化：全面看待进步和挑战

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1 天前

德国光伏的能量转化：全面查看进度和挑战 - 图像：xpert.digital

对太阳能的关注：能源过渡的机会和障碍

德国的光伏技术：增长，问题和观点

德国位于其能源供应的显着转变的中间，其中光伏（PV），即阳光转化为电力，扮演着关键作用。联邦网络机构的最新数据以及有关新的太阳能项目的众多报告，从巨大的太阳能公园到阳台上的小型系统，令人印象深刻地证明了这项技术的巨大增长。这种兴起并不是巧合，但是雄心勃勃的政治目标的结果，太阳能技术的成本不断下降以及人口中的意识不断提高，需要在反对气候变化的斗争中进行可再生能源。

但是，尽管这种令人印象深刻的动态，但我们仍然面临德国的巨大挑战，这可能会减缓光伏的进一步扩展。这包括越来越多的太阳能系统缺乏，对电池储存的安全性的担忧越来越重要，复杂和冗长的批准过程以及在自然保护，农业和能源过渡之间使用土地的竞争日益增长。这份详细的报告仔细研究了德国光伏的当前发展和挑战，并研究了该技术将为我们国家的未来能源供应发挥的关键作用。

太阳能发电的前所未有的增长：数量，事实和里程碑

2024年标志着德国光伏的历史转折点。联邦网络机构的官方数据证实了安装太阳能性能的出色扩展。表现令人印象深刻的16.2吉瓦（GW），因此德国现在的总容量为99.3 GW。这种巨大的增长极大地促进了以下事实：德国可再生能源的整个安装绩效增加了近20 gw，总计达到190 gw。应该强调的是，太阳能的添加显着超过了在土地上（2.5 gw）和海上（0.7 gw）的风力涡轮机。这强调了光伏作为德国能量过渡的驱动力的核心重要性。

在通往联邦政府长期气候委员会的途中，达到近100 GW安装的太阳能的品牌是一个重要的里程碑。这些目标在《可再生能源法》（EEG）中规定，并在2030年之前规定了215 GW的光伏性能。这一雄心勃勃的要求说明了使太阳能成为德国能源供应基石的政治意愿。

在2024年的过程中，在德国运营了超过一百万个新的太阳能系统。这种大量的安装数量总计上述16.2 GW总共表现出了全国光伏扩展的广泛接受和动态。它不仅是系统数量的数量，而且是各种设施，使这种趋势如此出色。从覆盖整个区域的大型太阳能公园到越来越多的阳台发电厂，这些发电厂越来越多地在城市中找到 - 光伏征服了整个国家。

这一趋势在2025年2月继续进行。本月，光伏性能的净扩展为1,535兆瓦（MW）。尽管这种每月增加已经是一个相当大的表现，但分析表明，该值仍低于每月延期，以便到2030年实际实现215 GW的目标。这意味着，在未来几年中，必须进一步提高扩张率，以便为了宣扬雄心勃勃的目标，而且要实现现实。因此，需要进一步的努力，政治路线和社会参与才能在成功的能源过渡所必需的范围内促进太阳能。

为了更好地说明近年来光伏的发展，值得一看的是年度增加的数字。 2019年，将3,780兆瓦（MW）添加到光伏性能中，2020年，该值升至4,890兆瓦，而在2021年，扩展名已经为5,260兆瓦。趋势继续存在，因为在2022年，有一个显着的7,480兆瓦。 2023年和2024年特别值得注意，其中增加的繁荣达到了15,900兆瓦和16,200兆瓦。 2023年的数字可能会根据来源而略有不同，但它解释了强烈的向上趋势。

光伏创造的指数增长令人印象深刻地表明了近年来太阳能行业的动态。从2023年和2024年开始的令人印象深刻的发展标志着一个转折点，并强调了不断使用此挥杆的紧迫性。尽管有这个成功的故事，但能源转变仍然是一个巨大的挑战，一定不会从视线中丢失。这种积极的趋势只能通过持续的努力和有效的措施转移到可持续的未来。

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多方面的扩展：光伏的所有细分市场的增长

德国光伏的扩展绝不限于单个区域。它扩展了不同的系统尺寸和安装类型，因此显示了该技术的多功能性和适应性。 2024年，大约三分之二的新安装的太阳能是建立在房屋屋顶或建筑物外墙上的设施上的。屋顶系统的高比例强调，现有建筑基础设施的使用仍然是PV扩展的负载支柱。现有的资金计划在关税中提供有吸引力的饲料，以及与太阳能供应的自我供应的可能性越来越多，这是有助于这一发展的决定性因素。房主越来越多地认识到太阳能系统的双重好处：他们为环境保护做出贡献，同时降低了自己的能源成本。

近年来，另一个重要的趋势是，所谓的阳台发电厂或插头太阳能设备的显着增加。这些迷你PV系统可以很容易地安装在阳台或露台上，并供电直接在房屋网络中产生的电力，并越来越受欢迎。 2024年，在联邦网络机构的市场硕士数据登记册中注册了大约435,000个这样的阳台发电厂。这些系统总计为0.4 gw，促进了新安装的太阳能，占太阳能总火车的2.6％。与上一年相比，该比例仍然为1.5％，这一动态发展反映了私人对自己的分散发电的日益增长的兴趣。这一趋势在2025年2月继续进行，拥有21,000多个新安装的阳台发电厂。这些数字表明，光伏技术不再只是大型能源公司或农民的话题，而是到达社会中部。公民本身成为能源过渡的积极参与者。

除了屋顶和阳台上的分散系统外，开放空间系统还在光伏的大规模扩展中起着越来越重要的作用。这些大型太阳能公园通常建在以前的耕地，工业喉咙或转换区域上，可以在短时间内产生相当多的电力，因此是必不可少的，以实现雄心勃勃的扩张目标。在2025年2月，在967兆瓦的开放空间系统上，每月增加的比例最大。 2024年春季，德国在萨克森州萨克森州最大的太阳能系统的调试强调了这些主要项目在实现扩张目标方面的重要性。开放空间系统的日益增长的相关性也可能是对人口稠密地区屋面系统越来越多的空间可用性挑战的反应。在城市和大都市地区，屋顶区域通常被限制或用于其他目的，因此城市以外的开放空间系统变得越来越重要，以满足太阳能的需求。

区域动态：德国太阳能特别蓬勃发展

在德国，光伏装置的分布非常不同。这与各种因素有关，例如阳光，合适地区的可用性，当地的政治框架和各个地区的经济结构。 2024年，拜仁以4.0 GW的身份记录了最高的新安装的太阳能性能。该价值强调了巴伐利亚在可再生能源领域的开创性作用。巴伐利亚受益于相对较高的阳光，并运行了一项积极的政策，以促进可再生能源。

但是，如果您查看每个人群的PV性能，则会出现另一张照片。勃兰登堡（Brandenburg）领导着联邦州的比较，每个居民2565瓦。高价值表明该地区现有潜力的大量使用。勃兰登堡（Brandenburg）以大型和稀疏的太空殖民，拥有大型未使用的区域，非常适合建造太阳能公园。此外，该国近年来促进了对可再生能源的投资。

在2025年2月，光伏计划中最大的动态表现出了萨克森州的表现，自今年年初以来，安装性能的增长为5.7％。前一年德国最大的太阳能系统的调试可能为这一发展做出了贡献。传统上是工业地点，萨克森州目前正在经历结构性变化，并越来越依赖有前途的行业，例如可再生能源。

这些区域差异在扩展速度和安装能力上的差异反映了德国的多样性。在扩大光伏技术方面，每个地区都有自己的优势和挑战。由于其地理位置或政治取向，一些联邦州比其他州更适合于太阳能的扩展。重要的是要考虑这些区域差异并制定量身定制的策略，以利用整个德国光伏的全部潜力。

克服障碍：太阳能可持续增长的挑战

尽管在德国的光伏发展方面取得了令人印象深刻的成功，但不得忽略挑战，这可能会阻碍这项技术的可持续和长期增长。这些挑战是多种多样的，从空间可用性到安全问题到官僚障碍。

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合适地区的稀缺性：一个日益严重的问题

寻找合适的区域以进一步扩展光伏，这是一个越来越多的挑战，人们对开放空间系统的关注越来越大，这在2025年2月变得尤为明显，越来越明显。这导致与其他用法主张发生冲突，尤其是在农业和自然保护方面。农民需要耕地来种植食物，而保护主义者则警告通过建造太阳能公园，警告丧失有价值的栖息地。

关于在太阳能系统中使用高尔夫球场的讨论说明了休闲兴趣与动员区域进行能源过渡之间的权衡。高尔夫球场通常是大型，未密封的区域，可能用于太阳能。但是，这种建议通常会遇到高尔夫球场操作员和不想限制其休闲活动的用户的抵抗。

为了最大程度地减少这些冲突，需要全面和透明的空间计划，这既考虑了PV扩展的需求，又要考虑到生态和社会问题。必须制定标准，以确定哪些区域适合太阳系，哪些不适合太阳系。应考虑生态方面的生态方面，例如保护生物多样性和景观，以及社会方面，例如接受人口以及对农业的影响。

诸如Agri-Photovoltaic之类的策略可以同时使用农业和发电的地区，这可能是一个有前途的解决方案。在Agri-Photovoltaic中，安装了太阳能模块，以便下方的区域可以继续用于农业。这可以通过增加模块或使用透明模块来实现。 Agri-Photovoltaic提供了一个优势，即它减少了太空竞争，同时又在农业和能源行业之间产生了协同作用。

电池存储的安全问题：能量过渡的重要方面

越来越多的光伏系统与电池店相结合，引发了有关这些存储技术安全性的问题。电池存储是未来防能供应的重要组成部分，因为即使太阳不发光，它们也可以产生太阳能。它们有助于网络稳定性，并使太阳能的自我消费率更高。

尽管电池店提供了许多优势，但与热稳定性和锂离子电池的火灾风险有关，目前是最广泛的存储技术。锂离子电池在重载，深层损坏时会过热。这种火灾通常很难熄灭，并且可能释放有毒气体。

因此，大型电池存储（例如记忆）在2024年之初不久就在HAMM中实现了，因此需要严格的安全预防措施并遵守高技术标准。必须采取防火措施，例如安装火灾报警系统，洒水系统和防火外壳。此外，必须对操作员和维护人员进行广泛的培训，以识别和掌握潜在风险。

为了确保电池存储的接受和安全使用，电池技术领域的持续研发至关重要。必须开发出比当前锂离子电池更安全，耐用和环保的新电池技术。为公众建立全面的安全标准和透明信息对于建立对存储技术的信任和披露关注也至关重要。

计划和批准的困难：官僚机构作为能源过渡的制动

在德国，光伏系统的计划和批准可能是一个漫长而复杂的过程。尽管2024年的联邦网络机构记录了陆地上风力涡轮机的许可证的记录，但在进一步的过程中，授予许可证与可能的瓶颈实际增加之间的差异。扩展光伏也可能会发生类似的挑战。

各个机构之间的地方阻力，复杂的环境考试和冗长的协调过程可能会延迟甚至阻止PV系统的实施。公民的举措经常抗议在其附近建造太阳能公园，因为担心噪音污染，景观受损或房地产价值丧失。环境考试可能非常复杂，通常需要各种专家的专家报告。市政当局，县，政府地区和州当局之间的协调过程可能会延长这一时间，并导致不必要的延误。

在不忽视环境和居民利益的情况下，加速和简化计划和批准程序对于以所需的速度推动光伏的扩展至关重要。需要明确而统一的批准指南，精益行政程序和各个当局之间的更好协调。公众和透明沟通的早期整合对于为PV项目创造接受并减少抵抗力而言也很重要。

绩效信息领域的潜在挑战：透明和消费者保护

PV系统的正确和透明服务范围是消费者信任和市场完整性的重要方面。太阳能系统的买家必须能够依靠以下事实：指定的性能数据与真相相对应，并且该系统实际上会产生预期的电量。

因此，在指定标称输出和PV系统的实际能源产生时遵守标准和标准是至关重要的。有一些国际标准决定如何测量和指定太阳能模块的性能。这些标准确保了不同产品的公平可比性，并保护消费者免受误导性信息。

重要的是，来自光伏系统的制造商和零售商遵守这些标准，并且绩效信息得到清晰，清晰地传达。在购买太阳能系统之前，消费者应了解有关性能数据的更多信息，并在必要时咨询独立专家。即使在该领域的控制和明确的监管也可以帮助加强对技术的信任，并保护市场免受可疑提供者的侵害。

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太阳能数量：光伏如何推动德国的行业

德国光伏的经济重要性：不仅仅是绿色能源

光伏不仅是能源过渡和气候保护的重要组成部分，而且还是德国的重要经济因素。太阳能的扩张创造了就业机会，产生了投资并有助于加强国内产业。

投资趋势和市场动态：上部的繁荣市场

在德国新的光伏系统的投资在2023年达到了172亿欧元。与上一年相比，该值增加了123％，并强调了太阳能扩张中的巨大经济利益。投资的显着增长表明，市场发展和投资者的信任在未来的光伏能力中。投资者越来越多地认识到太阳能市场提供的回报机会，并准备在新项目中投入大笔款项。

此外，该公司在2023年产生了18.5亿欧元的经济冲动。这些数字说明了光伏技术不仅对能源供应，而且对德国经济的重要性越来越重要。太阳能早已成为一个重要的行业，为国内生产总值做出了重大贡献并创造了许多工作。

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对发电和市场价值的贡献：太阳能作为电源的负载支柱

2024年，光伏系统将总计63.3 Terawatt小时（TWH）推向了德国电网。这对应于总耗电的14％。与上一年相比，PV进料为55.7 TWH，这显着增加了，这主要是由于安装性能的扩大和夏季阳光的多个小时的平均水平。因此，光伏对涵盖德国电力需求并减少对化石燃料的依赖性做出了越来越重要的贡献。

预计PV电流的市场价值因素将在中期内下降，因为可再生能源的电力范围在高馈入时会增加。这种效应称为“优异顺序效应”，是可再生能量成功的自然结果。太阳能越来越多地进入网络，对越来越昂贵的传统发电厂的需求越低，这往往会导致证券交易所的电价降低。但是，这也强调了对内存解决方案和灵活的负载的需求，以便最佳地使用生成的太阳能，并在较低的阳光下或晚上提供可用的。更好地匹配供求的智能电网也将在确保长期太阳能的价值方面发挥关键作用。

为了说明随着时间的推移太阳能发电的发展，年度价值及其在整个发电中的份额很明显。 2019年，光伏发电的产生为41.7 TWH，随后在2020年为45.5 TWH和2021年的45.3 TWH。2022年，产量显着上升至54.3 TWH，而在2023年，略有下降至53.5 TWH。在2024年，指定了59.8至63.3 TWH的值，该值在该国的总发电量中为14％。值的这种偏差基于不同的来源，但由于光伏和阳光条件的强烈膨胀所致。太阳能系统的绝对发电产生不断增加，不仅说明了太阳能对德国电源的重要性，而且还表明了对能源系统脱碳的重要贡献。国家电力组合中光伏的比例将继续上升，并且在气候友好的能源未来将发挥关键作用。

较小的报酬和招标：国家太阳能的资金

光伏系统的经济吸引力受国家资助的显着影响。德国近几十年来使用各种资助工具来促进包括光伏在内的可再生能源的扩展。中央乐器是并且是饲料的关税。

对于在2025年1月31日之前进行自动消费的小型屋顶系统，根据系统大小，饲料的关税最高为8.03 ct/kWh。这保证了供应到网络的太阳能的报酬为私人和商业投资者创造了计划安全，并使太阳能系统在经济上有吸引力。定期对饲料的税率进行调整，并倾向于降低促进可再生能源的成本，并更多地关注太阳能的市场价值。

对于更大的开放空间系统和某些屋顶系统，通常由联邦网络机构的招标进行资金。各种项目开发人员在这些招标中竞争资金。附加费通常会收到每千瓦时提供最低价格的电费的附加费。这种竞争性程序旨在帮助降低促进可再生能源的成本，并有效地扩展。

在2025年以每千瓦时6.80美分的价格设置了第一部分中太阳系招标的最大值。该值表示项目开发人员可以提供的最高价格以获得附加费。事实证明，这些招标是促进大型太阳能公园扩展的有效工具，同时又能控制成本。

针对较小系统的饲料关税和较大项目的招标的组合为德国的光伏制造了一个稳定而有吸引力的投资环境。但是，这些资金工具不是静态的，而是不断开发并适应不断变化的市场条件。政治面临着设计资金的挑战，以确保一方面的光伏技术进一步扩展，另一方面，将消费者和国家财政部的成本保持在限制之内。

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未来的观点：太阳能的发展观点和考虑因素

德国的光伏目前处于关键位置。以前的成功令人印象深刻，但是未来的雄心勃勃的目标需要进一步的努力和创新的方法。克服现有挑战并充分利用太阳能的潜力很重要。

朝着可再生能源目标的方向发展：雄心勃勃的道路

联邦政府将雄心勃勃的目标扩展，作为其广泛的能源过渡战略的一部分。到2030年，到2040年，安装的输出应增加到215 GW甚至400 gw。这些目标是计划在本世纪中叶使德国气候中立的计划的组成部分，并大大减少对化石燃料的依赖。

为了实现这些目标，需要在未来几年中大量扩展光伏。到2026年，年度净扩展应攀升至最高22吉瓦。这种扩张率显着高于近年来所达到的价值，并且需要参与每个人的大量努力 - 政治，商业和社会。

但是，2025年2月的延期低于实现2030目标的所需途径，这表明必须进一步加强扩展工作。实现目标还有很长的路要走。这需要对策略，框架条件的适应以及所有参与者的确定行动进行持续审查。

由于2030年的预测总消费量为658 TWH，计划的PV扩展将导致太阳能份额约为30％，而可再生能源应达到80％。这些数字说明了光伏在德国未来能源系统中的核心作用。它旨在成为电源的承载支柱，并为实现气候目标做出重大贡献。

潜在的方法和策略：需要创新和远见

可以想到各种解决方案和策略，以应对进一步的PV扩展的挑战并实现雄心勃勃的目标。需要一系列涵盖不同区域并进行协调的措施。

在土地利用领域，诸如农业伏洛氏菌的创新概念或转换区域和基础设施走廊的使用可能会发挥更大的作用。如前所述，Agri-Photovoltaic可以将面积用于农业和发电，从而减少了该地区的竞争。转换区，例如以前的军事场地或工业荒原，通常为太阳能系统提供未使用的潜力，并可以帮助保护宝贵的自然区域。基础设施走廊的使用，例如沿高速公路或火车线路，也可能是打开光伏区域的一种方式。

通过持续的研发，严格的安全标准以及公众的全面信息，可以进一步提高电池存储的安全性。新的，更安全的电池技术的开发是重要的研究领域。安全要求的标准化和电池存储的测试方法对于最大程度地降低风险也至关重要。关于电池存储安全性以及对人群的全面澄清的透明沟通可以帮助消除担忧并增加对该技术的接受。

在PV系统的计划和批准中，该程序的简化和加速至关重要，考虑到环境和居民的利益。必须拆除官僚机构，而不会忽略重要的保护利益。数字批准程序，明确的截止日期和当局之间更好的协调可以帮助加速批准流程。公众和透明沟通的早期整合对于避免冲突并为PV项目创造接受也很重要。

此外，质量保证并保证正确的性能信息的措施可以增强对技术的信任。独立的测试点，认证和明确的标签义务可以帮助确保光伏系统的质量并保护消费者免受可疑提供者的侵害。促进太阳能行业的进一步培训和资格对于确保专业进行PV系统的安装和维护也很重要。

政治和技术进步的适应：灵活性和创新作为成功因素

扩展光伏的框架必须不断适应不断变化的市场状况和技术发展。能量转变是一个动态过程，需要持续调整。

例如，这适用于资助工具的设计以及对太阳能的市场价值因素下降的考虑。饲料中的关税和招标必须以一种继续为光伏投资创造激励措施的方式，但同时使消费者和州财政部保持了成本。将存储集成到资金计划中也可能是增加太阳能自我消费并提高网络稳定性的一种方式。

高效太阳能电池，创新存储解决方案和智能网络等领域的技术进步也将在光伏发展的未来发展中发挥重要作用。太阳能行业的研发是重要的创新引擎。新的太阳能电池技术，例如钙化太阳能电池或串联太阳能电池，可以提高效率和较低的成本。创新的存储解决方案，例如固态电池或电力到气体技术，可以彻底改变太阳能的存储和使用。基于数字技术的智能网络可以更好地控制和优化能量系统，并可以帮助将太阳能最佳整合到网络中。

光伏作为德国可持续能源供应的关键

近年来，德国光伏的扩展已经发展出了显着的动态，并为能源转变做出了重大贡献。联邦网络机构和众多项目报告的当前数字令人印象深刻地证明了这一趋势。太阳能正是成为德国能源供应的承重支柱，并为实现气候目标做出决定性贡献。

同时，进一步的扩展被相当大的挑战所抵消，从合适的领域到安全问题到复杂的规划程序。这些挑战不得被低估，但是如果每个人都聚集在一起并开发了创新的解决方案，则可以解决这些挑战。

为了实现联邦政府的雄心勃勃的目标，并将光伏的人作为可持续能源供应，持续努力，创新解决方案以及政治和监管框架的进一步发展的载荷支柱。这是一场马拉松比赛，不是冲刺，但是路径明确规定了，方向是正确的。

光伏的潜力是巨大的，它们的一致使用是在德国成功过渡的至关重要的基础。太阳能不仅是一种环保和气候友好的能源来源，而且是一个重要的经济因素和创新和技术进步的引擎。德国有机会利用光伏技术在可再生能源领域发挥开创性的作用，并为全球抵抗气候变化的斗争做出重要贡献。现在由我们抓住这一机会，并成功地继续在德国进行太阳革命。

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