![\"Changes](\"https:\/\/reuniwatt.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2020\/03\/EEA_annualchanges.jpg\")
\nBild 1: Changes in Annual Mean Temperature and Annual Precipitation. Bildquelle: eea.europa.eu\/ <\/em><\/p>\n
Wie wird sich der Klimawandel auf die Energieerzeugung des PV-Sektors auswirken? Die Erzeugung von PV-Strom h\u00e4ngt von der Temperatur der PV-Zelle, der einfallenden Bestrahlungsst\u00e4rke auf der Moduloberfl\u00e4che und dem jeweiligen Sonnenspektrum ab. Der Klimawandel wirkt durch direkt darauf ein, indem er die Lufttemperatur und Windgeschwindikeiten an der Moduloberfl\u00e4che beeinflussen kann. Dar\u00fcber hinaus kann er auch die einfallende Bestrahlungsst\u00e4rke und das einfallende Spektrum beeinflussen, z.B. duch \u00c4nderung der Aerosolzusammensetzung, sowie die Degeneration des Materials (h\u00f6here Temperaturen) und das Auftreten von Schmutz und mechanischen Sch\u00e4den auf der Moduloberfl\u00e4che (weniger Niederschlag, extremes Wetter) beeinflussen.<\/p>\n
Es ist nicht sicher, wie sich die auf der Erde eintreffende Sonnenenergie in den n\u00e4chsten Jahrzehnten \u00e4ndern wird, aber es kann zu Ver\u00e4nderungen kommen, welche durch den Klimawandel und die Luftverschmutzung beeinflusst werden.
\nDie j\u00e4hrlichen durchschnittlichen Landtemperaturen in Europa werden voraussichtlich weiter um mehr als die globale Durchschnittstemperatur ansteigen, wobei in S\u00fcdeuropa weniger Niederschlag fallen wird. Solche Effekte k\u00f6nnen aus verschiedenen Szenarien (RCPs) abgeleitet werden, die als Input f\u00fcr die Klimamodellierung dienen.<\/p>\n
Klimamodelle sind numerische Darstellungen verschiedener Teile des Klimasystems der Erde. Modelle, die vergangene und aktuelle Klimazonen genau wiedergeben, k\u00f6nnen verwendet werden, um vorherzusagen, wie sich Klima in Zukunft ver\u00e4ndern k\u00f6nnte. Mittels Globaler Klimamodelle, sogenannter GCMs, werden gro\u00dfr\u00e4umige Effekte simuliert und viele Aspekte des Klimasystems berechnet, wie die einfallende Strahlung und die Bildung von Wolken und Niederschlag. Regionale Klimamodelle (RCMs) erh\u00f6hen die Aufl\u00f6sung des GCM in einem begrenzten Bereich. Im Jahr 2015 analysierte eine Studie die Auswirkungen des Klimawandels auf die europ\u00e4ische PV-Versorgung bis zum Ende des Jahrhunderts und kombinierte RCMs je mit einem GCM f\u00fcr ein Set aus verschiedene Emissionsszenarien.<\/p>\n Die Gruppe verwendete EURO-CORDEX, ein f\u00fcr Europa ausgelegtes Ensemble f\u00fcr den Klimawandel, das aus verschiedenen RCMs besteht, mit denen f\u00fcnf verschiedene GCMs auf eine horizontale Aufl\u00f6sung von 12,5 km verkleinert werden sollen, und verwendete dies in Kombination mit einem umfassenden Satz globaler Klimaprojektionen (CMIP5). Die Studie simulierte u.a. das RCP8.5-Emissionsszenario, das sogenannte „Business-as-usual“ -Szenario, und kam zu dem Schluss, dass die gr\u00f6\u00dften R\u00fcckg\u00e4nge in den n\u00f6rdlichsten europ\u00e4ischen L\u00e4ndern stattfinden w\u00fcrden (bis zu -14% des PVpot oder \u201310 W m \u20132 bis \u201320 W m \u20132 <\/sup>), wobei die Stromerzeugung und ihre zeitliche Stabilit\u00e4t in s\u00fcdeurop\u00e4ischen L\u00e4ndern leicht zunehmen (ungef\u00e4hr 5 W m \u20132 <\/sup>) und es wenig bis gar keine positiven Auswirkungen auf die mitteleurop\u00e4ischen Regionen geben w\u00fcrde. Die Studie ergab nur geringe Auswirkungen auf die mittleren Produktionswerte und die zeitliche Stabilit\u00e4t der PV-Stromversorgung in Europa. Eine zweite Studie best\u00e4tigte diese Ergebnisse f\u00fcr RCP 8.5, kam jedoch zu dem Schluss, dass die Energieertr\u00e4ge von PV-Anlagen in manchen Teilen der Welt, wie beispielsweise in S\u00fcdchina, positiv beeinflusst werden k\u00f6nnten, in anderen hingegen negativ. F\u00fcr Frankreich sind unter RCP 4.5-Bedingungen \u00c4nderungen von bis zu \u20132% und unter RCP 8.5-Bedingungen von bis zu \u20133% zu erwarten.<\/p>\n Die indirekten Auswirkungen von Aerosolen (nat\u00fcrlich Auftretende und Emissionen), \u00c4nderungen der Landnutzung und die Verteilung des Sonnenspektrums sind einige der Faktoren, die nicht ber\u00fccksichtigt wurden. Insgesamt deuten die Ergebnisse auf keine signifikante Bedrohung f\u00fcr den PV-Sektor in Europa hin.<\/p>\n Mit der wachsenden Kapazit\u00e4t erneuerbarer Energien, welche eine nat\u00fcrliche Variabilit\u00e4t aufweisen, mit der Ausweitung des Solar-Prosumer-Modells, d.h. gleichzeitigen Produzenten wie Konsumenten von Strom, und der Notwendigkeit einer kurzfristigen Nachfrage\u00e4nderung zu gen\u00fcgen, um die Energieeffizienz steigern zu k\u00f6nnen, gibt es ausreichend Gr\u00fcnde, in Technik f\u00fcr die Energiemeteorologie zu investieren. Reuniwatts InstaCast™ <\/a> ist ein solches Produkt, welches hochaufgel\u00f6ste Vorhersagen f\u00fcr lokaler Ereignisse bietet, und die optimale Leistungssteuerung erm\u00f6glicht.<\/p>\n Der Klimawandel wird jedoch neue Herausforderungen f\u00fcr die bestehende Algorithmen mit sich bringen: Extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen, starke Niederschl\u00e4ge und gro\u00dfe St\u00fcrme gelten als Indikatoren f\u00fcr sich \u00e4ndernde Wettermuster im Zusammenhang mit dem Klimawandel. W\u00e4hrend sich die numerischen Wettervorhersagemodelle der Atmosph\u00e4re in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich verbessert haben, k\u00f6nnen sie auch heute noch Extremereignisse nicht zuverl\u00e4ssig vorhersagen. Daher arbeiten Forscher derzeit an einem noch besseren Verst\u00e4ndnis f\u00fcr das Auftreten extremer Wetterbedingungen. Zuk\u00fcnftige Netze mit starker PV-Durchdringung werden von der weiterentwickelten Prognosetechnologie profitieren.<\/p>\n Literatur:<\/p>\n (1) Mier, M., Weissbart, C. (2020): Power markets in transition: Decarbonization, energy efficiency, and short-term demand response.<\/span><\/em>![\"Emissions](\"https:\/\/reuniwatt.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2020\/03\/2015-12-18-Tristan-Quaife.jpg\")
\nBild 2: Szenarien f\u00fcr verschiedene RCPs. Bildquelle: www.globalcarbonproject.org <\/em><\/p>\nKann Europa weiterhin eine konstante Solarleistung erwarten?<\/h2>\n
\nDaraus simulierte \u00c4nderungen der potenziellen Produktion (PVpot) am Ende des 21. Jahrhunderts, einschlie\u00dflich der gesch\u00e4tzten Sonneneinstrahlung, Lufttemperaturen und Oberfl\u00e4chenwindgeschwindigkeiten, zeigten f\u00fcr den Ensemble-Mittelwert eine leicht negative Tendenz f\u00fcr Nordeuropa, mit den gr\u00f6\u00dften Differenzen im Winter und den kleinsten im Sommer. Die Ergebnisse variieren je nach Szenario, und GCMs lieferten ein durchweg anderes Bild als RCMs. Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die Tendenz von Norden nach S\u00fcden positiver wurde, wobei die positivste Tendenz f\u00fcr S\u00fcdeuropa im Sommer zu verzeichnen war.<\/p>\n![\"RCP8.5](\"https:\/\/reuniwatt.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2020\/03\/rcp85.jpg\")
\nBild 3: RCP8.5 – Auswirkung auf Epot und entsprechende Extremverl\u00e4ufe (Emax und Emin). Bildquelle: Jerez, S., et al. (2015)<\/em><\/em><\/p>\nVorhersagen werden immer wichtiger<\/h2>\n
\n(2) Jerez, S., et al. (2015):<\/em> The impact of climate change on photovoltaic power generation in Europe.<\/em>
\n(3) Wild, M., et. al. (2015): Projections of long-term changes in solar radiation based on CMIP5 climate models and their influence on energy yields of photovoltaic systems.<\/span><\/em>
\n(4) Chattopadhyay, A. et. al (2020): Analog Forecasting of Extreme\u2010Causing Weather Patterns Using Deep Learning.<\/em><\/p>\n