光伏大指南–你需要知道的关于可再生能源的一切

光伏和太阳能的话题在能源转型领域尤为重要。私人通过太阳能发电和供热的可能性是可再生能源领域的一大进步。技术一直在进步，这就是为什么了解这个主题更加重要。这是一个令人兴奋的领域，特别是对建筑商或业主而言。但是，究竟什么是光伏技术，你应该了解什么？

光伏–你的财产的先决条件

在规划光伏系统时，第一步是为该系统找到一个合适的区域。这里可以考虑多种多样的选择。现场条件也必须允许工厂经济地运行。也不应该忘记法律情况，因为这里也有一些事情需要考虑。有意改用可再生能源的建筑商和业主应该详细处理这个问题。

光伏技术–模块的安装选择

在规划光伏系统时，第一个问题通常是该系统应该放在哪里。屋顶是最合适的，因为这些地方无论如何都是可用的，而且通常不用于其他用途。此外，它们面向天空，由于正面的海拔高度，阴影通常相当低。但在屋顶上也有差异。哪个屋顶最适合连接光伏系统？

坡屋顶上的安装选择

广泛的斜面屋顶为安装光伏系统提供了理想的条件。这些模块可以简单地与屋顶平行安装。现有的屋顶覆盖层被完全保留，并继续承担着防风和防热的功能。大规模安装光伏组件会导致阁楼的热负荷减少。另外，还有屋顶内安装，即光伏组件与屋顶覆盖物平齐，甚至部分取代屋顶。

对于所有新建筑的建设者来说，有可能安装光伏组件作为普通屋顶的替代。除了发电之外，它们还可以作为天气保护，从而取代通常的屋顶覆盖。

平屋顶上的安装选择

一个普通的平屋顶也为光伏系统提供了一个理想的安装选择。与坡屋顶不同的是，倾斜度可以自由确定，不必与屋顶的倾斜度一致。最佳对准很容易，使生产力和效率达到最大。在这里，安装也不会对现有的屋顶结构产生负面影响。

建筑一体化光伏系统的安装方案

然而，光伏系统不一定要安装在屋顶上，因为还有其他使用可再生能源的方法。其中一个选择是将模块整合到外墙中。幕墙组件可用于此，但雨篷或类似的东西也是可能的。这种选择也被称为建筑一体化光伏（BIPV）。

光伏–你的财产的个别现场条件

一旦找到了光伏系统的区域，现在的问题是，现场条件是否允许系统经济地运行。为此，必须考虑到许多影响产量的因素，从而影响系统的经济可行性。这使我们有可能检查对光伏系统的投资是否真的值得。

全球辐射的影响

全球辐射是这些因素之一，因为它表明在一段时期内（通常是一年），有多少辐射落在一平方米的水平接收面上。因此，它不是一个常量，而是取决于一天中的时间和年份，以及地点和天气。一般来说，全球辐射在南纬度比北纬度高，夏季比冬季大。云层导致全球辐射只有晴空万里时数值的一小部分。对于光伏系统的规划，这意味着德国的全球辐射分布因地点不同而不同。因此，在德国北部，全球平均辐射量约为900-1000千瓦时/平方米年，而在德国南部，约为1200千瓦时/平方米年。仅在德国境内就有约20%的差异。在规划光伏系统时，必须考虑到个别地点的全球辐射，以估计系统的效率。

正确的屋顶方向和间距

屋顶间距和方向是影响光伏系统经济效益的重要因素。在新建筑中，可以对屋顶进行优化调整，但在现有房产中，必须利用现有条件。在这里，罗盘方向和屋顶的角度都很重要，以确保尽可能多的能量产生。在平屋顶的情况下，如上所述，方向和倾斜度可以完全由业主决定，从而单独调整到正确的值。根据不同的位置，不同的方向是最好的，因为这取决于个别地区。一般来说，在大多数情况下，向南的方向是最理想的。在德国的宽度中，30-35度的倾斜角通常是最有效的，但这也必须根据物体的情况单独确定。

规划个人的阴影

影响光伏系统经济效益的最后一个位置因素是遮阳。这个因素最常被低估，因为即使是一点阴凉也会大大损害光伏系统的性能。这尤其包括由树木或附近房屋造成的阴影，但烟囱或天线的小阴影也会对性能产生负面影响。在阴影较大的情况下，必须对系统进行精确规划。对于较小的永久性阴影，安装系统是有意义的，这样它就不会安装在屋顶的某些地方。一个小的永久阴影会降低整个字符串的性能，从而对经济效益产生重大影响。因此，在规划时，你应该密切关注你的财产上的各个阴影，并将它们纳入规划，以避免性能的降低。

光伏技术–法律方面

光伏系统的安装总是伴随着法律问题，因为这里也有建筑商和业主必须遵守的法律规则和条例。法律规定了什么，有哪些规定，光伏系统的所有者必须遵守什么？

建筑许可证

光伏系统一般必须符合建筑法。然而，这些取决于各自的联邦州，因为建筑法是联邦州的事情。因此，根据联邦州的不同，对模块的安装有稍微不同的规定。然而，大多数联邦州对安装在建筑物屋顶的光伏系统不要求建筑许可。在这种情况下，建筑物的所有者负责确保该系统符合建筑规范的要求。因此，该装置不需要接受当局的额外检查。然而，在大多数联邦州，安装在开放空间的系统需要建筑许可证。在这种情况下，安装不得超过规定的尺寸，通常是9米长，3米高。竖立在名录建筑上的系统通常也需要建筑许可证。为你的联邦州单独找出你在建造光伏系统时应遵守的法律原则。

光伏–您的系统的个性化规划

规划一个光伏系统需要考虑很多因素。一个好的系统取决于许多因素，应该为你单独定制。重要的方面，如能源需求或系统的大小，应事先讨论并充分考虑。还有哪些因素是重要的，在规划你的系统时，你永远不应该忘记什么？

估计和计算正确的能源需求和尺寸

在规划之初，总是有一个问题，即系统需要多大的规模，因为财务条件一般取决于此。首先，你必须找出你的平均能源消耗有多高。然后，光伏系统将完全适应您的个人能源消耗。这很容易通过查看你的最后一张电费单发现。这一信息可用于确定其他参数，这些参数随后将导致系统的所需规模。使用我们的太阳能电池板计算器，单独计算你的电力消耗和由此产生的所需系统的最小尺寸。

向当局登记光伏系统

如果安装了并网光伏系统，就必须在联邦网络局（BNetzA）和各自负责的电网运营商处登记。

在联邦网络局注册

可再生能源法》（EEG）规定，光伏系统的运营商必须在联邦网络局注册。这既适用于自己使用生产的电力，也适用于直接销售的能源。对现有光伏系统的扩建也必须进行登记。新系统或扩展系统的注册是通过联邦网络局在互联网上的门户网站进行的，自2011年以来，这一直是注册光伏系统的唯一途径。要在联邦网络局注册该系统，你需要以下数据。

• 光伏系统运营商的名称和地址
• 工厂的位置
• 系统的标称输出功率，单位为kWp
• 电子邮件地址
• 工厂投入运营的日期

在试运行前或最迟在试运行的同一天注册安装。两周的准备时间完全足以通知当局安装。

提示：迫切需要注册你的光伏系统。如果一个系统没有及时注册，业主就没有权利要求获得上网电价!

向网络运营商注册

并网系统将产生的剩余电力输入公共电网。可再生能源法》（EEG）规定，这种上网电价为每千瓦时10至13美分。因此，在调试系统之前，运营商必须通知光伏系统的电网运营商，并提交并网申请。这是经营者必须遵守的一项法律义务。在系统没有连接到电网的情况下，不需要通知电网运营商。

找到适合你的报价

一旦决定使用光伏系统，剩下的就是找到合适的公司，在规划、交付、安装和调试的道路上陪伴你。为此，在互联网、报纸或周围地区进行充分的研究是一个好主意，但即使你找到了人，你也必须首先检查条件和资格。

认识优秀太阳能安装商的资质

大多数系统所有者不具备必要的专业知识，无法识别太阳能安装人员是否是其领域的专业人士。尽管如此，为了让你知道一个公司在安装系统时应该为你提供的一些事实，这里列出了一个专业的太阳能公司应该遵守的事项。

• 公司灵活地回应你对模块的愿望，不坚持使用特定的产品。
• 公司在准备报价前会亲自查看你的屋顶和你的房子。
• 该公司只会向你提供一份报价，其中精确地列出了所有个别项目，并且没有任何问题没有为你解答。
• 公司不会给你时间上的压力，并花足够的时间来详细回答你的所有问题
• 该公司向你公开线路图，并提供关于注册、调试和存放许可证的精确细节。
• 该公司对工厂进行现实的产量预测，这与你自己事先计算的结果大致相符。

光伏技术–太阳能电池的经济性

经济效益一般是通过比较收入和节约来确定的。光伏系统也是如此，为了确定经济可行性，要区分购置成本和运营成本。虽然近年来光伏系统的价格大幅下降，但上网电价也变得相当低。但是，在购买光伏系统时，你预计会有哪些费用，以及在未来几年会产生哪些费用？

光伏系统的购置成本

购置成本一般包括安装系统所需的费用。这些包括太阳能组件、逆变器、布线和安装本身。对于建筑商和业主来说，这一方面可能是最重要的，因为在有疑问的情况下，所需的投资金额决定了是否安装一个系统。

太阳能组件的成本

近年来，太阳能组件本身已经失去了巨大的成本。这一方面是由于来自低成本的中国供应商的强大竞争，另一方面是由于积极的规模经济。一般来说，这意味着太阳能组件生产得越多，价格就越便宜。成本通常以每瓦特峰值的欧元来比较。在2018年初，成本为每瓦峰值45 – 90美分，这取决于选择哪种模式和哪家供应商。

逆变器的费用

逆变器的费用不应该被低估。它们通常占投资成本的15％。根据系统的条件和外部影响因素，可能需要一个以上的变频器。逆变器的费用根据功率大小而不同。对于一个千瓦的逆变器，你可以用大约200欧元的净值来计算。小型逆变器通常比大型逆变器的成本高，因为制造成本较高。对于一个5千瓦的逆变器，可以计算出大约1000欧元的价格。如果你的系统需要两个逆变器，价格将翻倍。

接线的费用

布线也占了投资的很大一部分。太阳能电缆的横截面越高，价格就越高。然而，为防止损失，高截面是必要的。太阳能电缆的价格从1欧元到5欧元不等，取决于购买的数量、截面和电缆材料，另外还要加上逆变器和充电控制器的连接电缆的费用。这需要进一步支付20至50欧元的费用，取决于供应商和质量。

装配的费用

当涉及到安装费用时，你不仅要支付工匠的费用，还要支付安装系统的费用。这些差异很大，取决于你所选择的系统。价格取决于质量和功能，如雪和风的负荷，但也取决于系统的型号。平均而言，你可以期望为安装系统支付每千瓦时100至150欧元的费用，另外，每千瓦时100欧元的基础结构费用。很难对价格作出全面的说明，因为它们可能有很大的差异，并取决于许多因素，如个人财产、条件、质量和确切的产品。

光伏系统的运营成本

在对光伏系统进行投资后，业主仍需承担进一步的费用，例如维护系统。在分析盈利能力时也必须考虑到这些成本，因为它们每年可能达到采购成本的1%左右。但是，光伏系统的所有者到底会产生哪些费用，他们应该期待什么？

逆变器的费用

即使逆变器是购买成本的一部分，它也不像太阳能组件本身那样耐用。因此，必须不时地更换变频器。由于变频器不是最便宜的投资，应该为这种情况形成储备。根据光伏系统在哪个电网运营商那里注册，每月需要支付高达10欧元的最低费用。逆变器需要来自公共电网的电力，用于控制、数据记录、监测等。

维修费用

当然，必须对系统进行维护，以避免出现破损和故障。一些公司提供维护合同，每年收取约150欧元的费用，并负责维护。这样的投资是非常值得的，因为在发生故障的情况下，电力既不能产生也不能输入电网。根据不同的系统，这样的合同可能比对每项维护工作单独收费更便宜。特别是，这种合同对于需要更频繁维护的大型工厂是值得的。

清洁的费用

相比之下，清洁的费用明显低于系统的维护费用。由树叶、花粉、灰尘或类似物造成的污垢通常会用雨淋的方式再次清洁。然而，永久的污垢会导致产量的损失。通常只需要每隔几年对模块进行专业清洗。然而，在污染程度高的地区，例如由于交通繁忙，该系统应更频繁地进行清洁。专业清洁的平均费用约为每平方米2.50欧元。

保险的费用

为光伏系统投保对许多业主来说是有意义的。根据系统的规模，责任保险和所有风险保险可以保护上网电价的损失，以及高额的维修费用和责任索赔。保险的费用可以每年加入到运营成本中，但相比之下是相对温和的。业主可望每年支付约50欧元。根据情况和外部环境，保险、清洁和维护或多或少都有意义；这取决于你的个人财产。

光伏 – 建筑商和业主的推广和融资

光伏系统是一项大型投资，需要良好的融资。虽然有兴趣的人受到了上网电价的诱惑，但近年来这些人越来越少了。然而，仍有一些选择可以成功地为光伏系统融资。

光伏业主的上网电价

可再生能源法》中规定了上网电价。上网电价是支付给那些将光伏系统生产的剩余能源输入公共电网的人。这种报酬的数额取决于地点因素，由立法者确定。

可再生能源法》(EEG)

可再生能源法》（EEG）于2000年4月1日开始生效。它规定了来自可再生能源的电价。该法的目的是促进可再生能源，如水力和风力发电，但也包括太阳能、生物质能和垃圾填埋场、污水和矿井瓦斯。要避免使用对环境有害的能源，促进可再生能源领域的技术。在EEG的过程中，还引入了关于上网电价的规定，以使在屋顶上拥有自己的太阳能系统的选择对建筑商和业主更具吸引力。

自我消费的报酬

直到2009年，才开始实行自用电价。从那时起，所生产的全部电力不再需要输入公共电网，并对太阳能电力的消费支付报酬。然而，这种报酬远远低于上网电价。

自我消费报酬的目的

自我消费报酬的目标是，从第一种意义上说，在电网扩张中节约成本，在太阳能电力的报酬中节约成本。然而，光伏系统的所有者在这里也获得了一个优势。他们可以直接使用自己生产的太阳能电力，而不必先将其输入公共电网。因此，业主可以节省资金，因为他们不再依赖公共电网，并获得自我消费的报酬，可以说是在上面。

光伏技术–太阳能模块及其工作原理

光伏系统最重要的组成部分是太阳能模块。根据组件的大小，太阳能电池在这里被连接在一起。一个光伏系统结合了几个太阳能模块，并将它们连接起来，形成所谓的串联。然后，整个串联的单元构成了太阳能发电机。但是，太阳能电池究竟是如何工作的，太阳能是如何转化为电能的？

不同类型的太阳能电池

太阳能电池将辐射能量转换成直流电。在太阳能电池中发生的现象可以用物理光电效应来解释。太阳能电池由一个负电极、一个n-和p-掺杂的硅、一个边界层和一个正电极组成。在n层和p层之间产生的电场确保了闭合电路中的电流流动。

多晶硅太阳能电池

在多晶体太阳能电池中，半导体材料是硅。这被熔化和掺杂，并使用各种铸造工艺浇铸成块。硅成为固体，在其凝固状态下被称为锭子。硅锭被切成片状后，原始硅被称为晶圆，晶圆上涂有抗反射层。这些多晶硅太阳能电池的效率比单晶硅太阳能电池低，但它们的生产成本更低。

单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池也使用硅作为半导体材料，但制造过程与多晶硅太阳能电池不同。由于制造工艺不同，生产成本较高，但能源投入和效率都很高。在生产过程中会形成不同的晶体，这就是两种太阳能电池之间存在差异的原因。

薄膜电池

薄膜电池的调整方法与单晶或多晶太阳能电池完全不同。在这些太阳能电池中，半导体被涂上了载体材料，这意味着这种方法使用的原材料非常少，而且非常容易制造。可使用的半材料范围很广。除了硅之外，砷化镓、硒化铟铜、碲化镉或染料也可用作涂层。然而，这些太阳能电池的效率比晶体电池低，但它们便宜且容易生产。