光伏 (PV)：在平屋顶上建造太阳能车库和太阳能系统 - 正在寻找来自慕尼黑、罗森海姆、萨尔茨堡或维也纳的系统？
发布日期：2021 年 7 月 23 日 / 更新日期：2021 年 8 月 4 日 - 作者： Konrad Wolfenstein
公司或购物中心的太阳能车库停车位 – 图片：Xpert.Digital / PATSUDA PARAMEE|Shutterstock.com
Solar Vanguard——新能源世界的太阳能先驱
对于许多人来说，这没什么特别和正常的，许多人从童年起就知道这一点：迷人的天体“卫星”及其延伸的太阳能电池天线。在一项在线调查中，许多人将光伏与屋顶太阳能系统、太阳能公园或地面光伏系统，但没有人提到太空太阳能。 1958年，第一颗搭载太阳能电池提供能源的先锋一号卫星飞行。这是光伏系统的首次专业使用，同时也是令人印象深刻的技术发展的开始信号。当时，石油、煤炭和核能是能源生产的主要来源。
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当时，没有人能够想象这种太阳能电池技术有一天会彻底改变能源供应。但现在时机已到。太阳能车棚的技术和可能的用途得到了进一步发展
适合：
除了太阳能义务和欧盟指令外，许多国家现在正在推动从化石能源生产转向太阳能发电。目前的重点是电动汽车，因为总体而言，汽车是二氧化碳排放的主要驱动因素之一，为了环境、人类和地球，现在需要减少二氧化碳排放，并至少在未来 20-30 年内将其减少到最低限度在欧洲减少。二氧化碳对气候不利。作为一种温室气体，它可以防止热量从地球逃逸到太空中。结果，地球变得越来越热。
适合：
光伏发电也是迈向分散式、自主供电的一步。每个人都有机会以相对较低的价格生产自己的电力，而无需依赖第三方。这对于燃煤电厂和核能来说是不可能的。
它还涉及未来环境保护法规、电力峰值（基础设施和电网稳定性）和二氧化碳平衡的更高成本。
如果商品和服务的二氧化碳标签中存在税收和成本附加费，二氧化碳平衡也称为温室气体平衡或二氧化碳足迹，未来将变得更加重要。
适合：
这意味着，任何不为自己的自主电力供应做出贡献，而是继续使用外部化石能源和核能技术的人，都必须预期在未来支付二氧化碳附加费（二氧化碳足迹），这使他们与其他国家相比处于明显的竞争劣势。向第三方代表。从长远来看，比竞争对手更贵的产品没有销路。因此，像亚马逊这样的公司很早就开始扩大自主电力供应并非巧合。
Vanguard I - 首次专业使用光伏
- 先锋一号卫星
- 先锋一号卫星
- 先锋一号卫星
1958 年 3 月 17 日，美国第二颗卫星“先锋一号”(Vanguard I) 带着化学电池和光伏电池飞入太空，为卫星上的发射器供电。美国陆军经过多次犹豫后，汉斯·齐格勒（Hans Ziegler，1911-1999）最终说服了他的想法，即使用太阳能电池供电将确保发射器比使用电池的运行时间更长。与军方的预期相反，该站的信号直到 1964 年 5 月才停止信号活动。
这颗小卫星和参与其中的科学家的成功为首次合理使用以前几乎未知的、最重要的是非常昂贵的太阳能电池奠定了基础。多年来，太阳能电池主要是为了太空旅行的目的而开发的，因为它们被证明是卫星和太空探测器的理想电源，直至火星距太阳的距离。与电池运行相比，航天器的较长使用寿命远远超过了太阳能电池每千瓦时仍然很高的价格。此外，太阳能电池比放射性同位素发电机更便宜、风险更小，并且运行时间同样长。大多数航天器过去和现在都配备了太阳能电池来提供能量。
2008年，效率提高的太阳能电池为拥有30多个转发器的通信卫星提供了数千瓦的电力，每个转发器的传输功率约为150瓦，甚至为空间探测器中的离子发动机提供驱动能量。朱诺号太空探测器于 2011 年 8 月发射，首次在木星轨道上从特别高效且抗辐射的太阳能电池中获取能量。全球使用的约 1,000 颗卫星几乎全部从光伏发电获取电力。在太空中，每平方米的输出功率可达220瓦。
光伏——德国装机容量
光伏——德国装机容量——图片：Xpert.Digital
2020年，德国所有并网光伏系统累计发电量峰值约为54吉瓦。巴伐利亚州是迄今为止装机容量最多的联邦州，其次是巴登-符腾堡州和北莱茵-威斯特法伦州。不来梅、汉堡和柏林等城邦的光伏系统名义输出最低。
光伏
使用太阳能电池将光能转换为电能描述了通过光伏系统发电。在德国，光伏系统的装机容量正在不断增加。这种发展在全球范围内也可见一斑：全球总装机容量的四分之一左右在中国。其次是美国、日本和德国，相比之下，这些国家的光伏装机容量要少得多。
再生能源
除了光伏系统之外，水力发电也是一种可再生能源。与化石燃料相比，它们是可再生的。风能在德国尤为重要。即使与欧洲相比，风能发电量也是该国最高的。英国和西班牙紧随其后。
2000-2020年德国光伏系统装机容量（累计）
- 2000 年：114 兆瓦
- 2001年：176兆瓦
- 2002年：296兆瓦
- 2003年：435兆瓦
- 2004年：1,105兆瓦
- 2005年：2,056兆瓦
- 2006 年：2,899 兆瓦
- 2007年：4,170兆瓦
- 2008年：6,120兆瓦
- 2009年：10,566兆瓦
- 2010 年：18,006 兆瓦
- 2011年：25,916兆瓦
- 2012年：34,077兆瓦
- 2013年：36,710兆瓦
- 2014年：37,900兆瓦
- 2015年：39,224兆瓦
- 2016年：40,679兆瓦
- 2017年：42,293兆瓦
- 2018年：45,158兆瓦
- 2019年：49,047兆瓦
- 2020年：53,848兆瓦
光伏发电——德国发电量的份额
光伏发电——德国发电量的份额——图片来源：Xpert.Digital
2020年，9%的电力由光伏发电产生。多年来，光伏系统的使用变得越来越重要。自2003年以来，太阳能作为可再生能源的比例不断增加。
阳光作为能源
太阳能作为能源的优点是可以免费、无限制、无限期地使用。人们也利用这一点，利用太阳能电池将光能转化为电能。光伏发电在总发电量中所占份额不断增加的原因之一是系统成本下降以及人们对可再生能源使用意识的提高。
可再生能源
虽然核能和硬煤在德国发电中的份额正在下降，但所有可再生能源的份额却在同时增加。除了使用光伏系统外，还利用可再生能源水、风、生物质能和地热能发电。迄今为止，德国陆上风力涡轮机生产的可再生能源数量最多。
2002年至2020年德国光伏发电占总发电量的比例
- 2002 年：0（%）
- 2003 年：0.1%
- 2004 年：0.1%
- 2005年：0.2%
- 2006 年：0.3%
- 2007 年：0.5%
- 2008 年：0.7%
- 2009 年：1.1%
- 2010 年：1.8%
- 2011 年：3.2%
- 2012 年：4.2%
- 2013 年：4.9%
- 2014 年：5.7%
- 2015 年：6%
- 2016 年：5.9%
- 2017 年：6%
- 2018年：6.9%
- 2019年：7.5%
- 2020年：8.9%
可再生能源 - 按能源来源分配发电量
可再生能源 – 按能源来源分配发电量 – 图片：Xpert.Digital
2020年，陆上风电发电量占德国可再生能源发电总量的42%。按包括传统能源在内的所有能源计算，2020年陆上风电对总发电量的贡献约为19%。
可再生能源发电
与煤炭和核能等化石燃料相比，可再生能源是可再生的。目前，德国几乎一半的电力由它们发电。近 30 年来，可再生能源发电量不断增加。在全国比较中，梅克伦堡-前波美拉尼亚州、石勒苏益格-荷尔斯泰因州和图林根州是可再生能源在总发电量中所占比例最高的联邦州。
德国的风能
在风能方面，就 2019 年风力涡轮机装机输出而言，德国是世界上最重要的国家之一，与中国和美国并列。近年来，陆地和海上风能发电量显着增加。与此同时，海上和陆上风力发电机组数量均显着增加。
2020年德国可再生能源发电量按能源来源分布
- 陆上风电：42%
- 光伏发电：20%
- 生物质：18%
- 海上风电：11%
- 水力发电*：7%
- 家庭垃圾**：2%
* 径流式和蓄能式发电厂的发电以及抽水蓄能式发电厂的自然流入发电。
** 仅由家庭废物的生物部分产生（约 50%）。与原始来源相比，值已转换为百分比并四舍五入，以便更好地理解统计数据。
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