Konzentrator-Photovoltaik für hocheffiziente Stromerzeugung in Indien – Fraunhofer ISE startet Forschungskooperation mit indischen Partnern

25.4.2016

Die Konzentrator-Photovoltaik (CPV) ist eine Technologie für kostengünstige Solarstromerzeugung in Regionen mit viel direkter Solarstrahlung. Das Sonnenlicht wird dabei mittels Linsen auf kleine, höchsteffiziente Mehrfachsolarzellen mit Wirkungsgraden deutlich über 40 % konzentriert. CPV-Module folgen auf Nachführsystemen (Trackern) immer dem Sonnenlauf und nutzen damit das direkte Sonnenlicht. Die spezifischen Anforderungen, die sich beim Einsatz der CPV in Indien ergeben, untersucht das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE nun in einem gemeinsamen Projekt mit NETRA, der Forschungseinrichtung des größten indischen Energieversorgers NTPC. Das deutsch-indische Forschungsprojekt »CPVIndia« wird gefördert durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW, aus Mitteln des deutschen Bundesumweltministeriums BMUB, im Rahmen der Internationalen Klimaschutzinitiative.

© Foto Fraunhofer ISE

Testtracker für CPV-Systeme auf dem Dach eines Fraunhofer ISE Gebäudes. Ein vergleichbares System wird bei NETRA in Indien installiert werden.

Indien ist ein Land mit einem großen und rasch wachsenden Energiebedarf. Um diesen zu decken und eine emissionsneutrale Entwicklung der Wirtschaft voranzutreiben, hat die indische Regierung Ziele für den Ausbau der erneuerbaren Energien ausgerufen. In diesem Kontext steht das Vorhaben, die CPV als Forschungsthema in Indien einzuführen und mittelfristig als Kraftwerkstechnologie zu etablieren.

»Wir wollen in erster Linie einen Wissenstransfer speziell im Bereich CPV erreichen«, so Dr. Gerald Siefer, Teamleiter III-V Zell- und Modulcharakterisierung am Fraunhofer ISE, sowie Leiter des deutsch-indischen Projekts. So sind zahlreiche Seminare vorgesehen, die die Freiburger Forscher mit ihren indischen Kollegen abhalten werden. »Ein weiterer Fokus liegt auf der Charakterisierung der CPV-Technologie im Kontext der lokalen Klimabedingungen in Indien« ergänzt er. Hierfür werden vier kommerzielle CPV Systeme installiert. Diese sind so angeordnet, dass vergleichende Tests gefahren werden können, beispielsweise um die Auswirkung von Verschmutzung zu untersuchen. Zudem wird das Fraunhofer ISE auf dem vorgesehenen Testgelände des indischen Forschungspartners einen Tracker aufstellen, der flexibel für die Messung von CPV- aber auch anderen PV-Modulen eingesetzt  werden kann. So werden Spezialmessungen durchgeführt, zum Beispiel die Untersuchung, wie unterschiedliche  CPV Module auf Fehljustierung reagieren. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden auch zur wissenschaftlichen Auswertung  für die vier installierten CPV-Systeme benötigt.

Über den Transfer von CPV Know-how an die indischen Kollegen hinaus, verspricht das Projekt auch Erkenntnisse zur Verbesserung von Modellen für Energieertragsprognosen für die CPV-Technologie. Entsprechende Erkenntnisse fließen  auch in Normungsaktivitäten im CPV Bereich ein, die von der Arbeitsgruppe 7 des technischen Komitees 82 der IEC (IEC TC82 WG7) durchgeführt werden. Auch die Seminare und Workshops werden über den Projektkreis hinaus wirken und stehen auch extern Interessierten zur Verfügung.

»Das CPVIndia-Projekt bringt nicht nur die CPV-Technologie nach Indien, es eröffnet gleichzeitig mehrere Möglichkeiten der Kooperation mit dem Fraunhofer ISE«, so R K Srivastava, NETRA, NTPC Ltd. Geschäftsführer anlässlich seines Besuchs in Freiburg. Das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt DLR ist mit dem Thema Solarthermische Stromerzeugung (CSP) ebenfalls in diesem Projekt engagiert. Für beide Kraftwerkstechnologien können sich so in Bezug auf die Konditionen bei der Anwendung in Indien Synergieeffekte ergeben.