Immer mehr Länder investieren in Solarenergie, um lokal Energie zu produzieren und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Deutschland und Japan, die beiden führenden Länder auf diesem Gebiet, haben umfangreiche Programme eingerichtet, um Eigenheime mit "Solardächern" auszustatten. Bei Privathaushalten handelt es sich um kleine Anlagen, aber wenn die Installation auf einem Fabriksgebäude oder im freien Gelände erfolgt, werden daraus echte Solarkraftwerke.
Da für ein Solarkraftwerk umfassende Anlaufinvestitionen erforderlich sind und das Kraftwerk nicht genügend kWh liefern kann, um mit der thermischen Stromerzeugung mitzuhalten (bei Atom-, Öl- oder Kohlekraftwerken werden externe Kosten wie die CO2-Belastung und die industriellen Risiken nicht eingepreist), bieten Regierungen vieler Länder Subventionen für die Entwicklung dieser neuen Energieart an:
- Subventionen für den Anlagenkauf
- Günstige Kredite
- Hohe Preise für in das Verbundnetz eingespeiste kWh
So funktioniert das
Der Strom wird durch Photovoltaikmodule auf den Dächern von Industrieanlagen erzeugt und zum Teil für den Bedarf des Anwenders genutzt. Wenn wenig oder keine Sonne vorhanden ist, wird der Strom aus dem Verbundnetz bezogen.
Der gesamte lokal erzeugte Strom kann auch ins Verbundnetz eingespeist werden. Diese Anlagen können als Photovoltaikkraftwerke bezeichnet werden und gliedern sich so in das Netz der thermischen Kraftwerke der Stromversorger ein.
In manchen Ländern, darunter insbesondere Deutschland, wurden Kraftwerke mit Tausenden von Quadratmetern an Photovoltaikmodulen auf freiem Gelände eingerichtet, um große Energiemengen zu produzieren.
Solarkraftwerke mit hoher Leistung:
 |
 Die oben gezeigten Bilder zeigen Beispiele von Installationen in Dollern (Deutschland), auf Dächern von Photowatt-Gebäuden (Frankreich) und in Spanien. |
Diese Installationen sind auch auf den Dächern privater Firmen und öffentlicher Gebäude (Schulen, Stadthallen, etc.) immer häufiger zu sehen. Je nach den Kunden und den Anforderungen des Bauträgers können Photovoltaikmodule in Außenwände, Glasdächer oder Sonnendächer von Gebäuden integriert werden. Kriterium ist dabei der beste Kompromiss zwischen Leistung und architektonischer Vereinbarkeit.
Die nachstehenden Beispiele zeigen drei Arten von integrierten Photovoltaikkraftwerken (Glasdach, Sonndächer, Wandfall):
|
 Ein 100 kWp (800 m2) Kraftwerk mit Südlage in einem Winkel von 20 und 40° kann bei optimalen Bedingungen in Europa zwischen 80.000 und 140.000 kWh pro Jahr generieren, je nach Standort (Nord- oder Südeuropa). |
Mit dem Netz verbundenes Kraftwerk (Systemarchitektur)
Ein Photovoltaikkraftwerk besteht aus denselben Komponenten wie das Solardach eines Eigenheims: Es besteht aus Solarzellenfeldern, einem Dachbefestigungssystem und einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV oder UPS), die die von den Solarzellen gelieferte Elektrizität in eine Form umwandelt, die für das Netz geeignet ist, also Wechselstrom mit 50 Hz, synchron mit dem Stromnetz in einer Spannung von 230 V. Der Strom wird direkt in das dreiphasige Niederspannungsnetz zurückgespeist.
Mehrere einphasige USVs können installiert und parallel geschaltet werden, um die komplette Produktion des Kraftwerks gewichtet in die drei Netzphasen einzuspeisen. Sonst kann eine einfache, zentrale USV installiert werden, die direkt 50 Hz Dreiphasenspannung produziert.
Das Kraftwerk ist sonnenabhängig, d. h. der Strom wird je nach der Strahlungsstärke der Sonne produziert. Die Spannung und die Frequenz müssen überwacht werden, damit bei Problemen eine automatische Netztrennung erfolgen kann. Je nach der verwendeten USV kann diese Überwachung im Gerät selbst erfolgen, sonst muss ein externes Schutzsystem eingebaut werden.
Die Energieproduktions- und -leistungsdaten der Anlage können gemessen und aufgezeichnet, an einen PC übertragen und in Echtzeit auf einem großen Display (1 m²) an einem öffentlichen Ort (z. B. Rezeption oder Eingangshalle) angezeigt werden.