Millionen von IPs schaffen wissenschaftliche und technologische Talente zur Stärkung des Landes. Photovoltaik-Stromerzeugung erhellt die Zukunft der Städte.

Bei der Stromerzeugung durch Photovoltaik handelt es sich um eine Technologie für erneuerbare Energien, bei der Sonnenenergie durch den Photovoltaikeffekt direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Dadurch wird der Gesellschaft eine grüne, saubere und nachhaltige Energielösung geboten. Die Stromerzeugung durch Photovoltaik trägt nicht nur dazu bei, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, sondern verringert auch die Treibhausgasemissionen erheblich und trägt zum Klimawandel bei. Die Stromerzeugung durch Photovoltaik weist die Merkmale einer dezentralen Stromerzeugung auf und kann flexibel in verschiedenen Szenarien wie städtischen Gebäuden, kommunalen Projekten und öffentlichen Einrichtungen eingesetzt werden. Sie bietet eine vielfältigere, grünere und umweltfreundlichere Option für die städtische Energieversorgung.

Mein Land hat in den letzten Jahren die technologische Entwicklung im Bereich der Photovoltaik kontinuierlich vorangetrieben. Auch der Intelligenz- und Automatisierungsgrad von Photovoltaikanlagen wird ständig verbessert. Durch die integrierte Anwendung von Cloud Computing, Big Data, dem Internet der Dinge und anderen Technologien wurden Fernüberwachung, intelligenter Betrieb und Wartung sowie Fehlerwarnungen für Photovoltaikkraftwerke realisiert, wodurch die Effizienz der Stromerzeugung sowie die Betriebs- und Wartungseffizienz erheblich verbessert wurden. Darüber hinaus ermöglicht die leichte und flexible Bauweise von Photovoltaikmodulen auch deren breite Anwendung in städtischen Gebäuden.

Städtebau und -umbau bieten wichtige Möglichkeiten zur Förderung einer grünen und kohlenstoffarmen Stadtentwicklung. Durch die Einführung neuer Technologien und Konzepte wie umweltfreundlicher Gebäude und sauberer Energie können wir den städtischen Energieverbrauch und die Kohlendioxidemissionen deutlich senken, die Qualität der städtischen ökologischen Umwelt verbessern und ein lebenswerteres Lebensumfeld für die Bewohner schaffen. Im März 2024 veröffentlichten die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission und das Ministerium für Wohnungsbau und Stadt-Land-Entwicklung den „Arbeitsplan zur Beschleunigung der Energieeinsparung und Kohlenstoffreduzierung im Bausektor“. Der Plan besagt eindeutig, dass bis 2025 das System zur Energieeinsparung und CO2-Reduzierung im Bausektor solider sein wird, die Standards für umweltfreundliches Bauen für neue städtische Gebäude vollständig umgesetzt werden, die Fläche neuer Gebäude mit extrem niedrigem Energieverbrauch und nahezu Null-Energieverbrauch im Vergleich zu 2023 um mehr als 20 Millionen Quadratmeter zunehmen wird und die Fläche bestehender Gebäude, die energiesparend saniert werden, im Vergleich zu 2023 um mehr als 200 Millionen Quadratmeter zunehmen wird. In diesem Zusammenhang schlugen die beiden Abteilungen zwölf Schlüsselaufgaben vor, darunter „Pilotprojekte zur Förderung des integrierten Baus von Photovoltaiksystemen in neuen Gebäuden wie Industrieanlagen, öffentlichen Gebäuden und Wohngebäuden“ und „Stärkung des Managements der Installation von Photovoltaiksystemen in bestehenden Gebäuden“.

Bei städtischen Bauprojekten findet die Anwendung verteilter Photovoltaikkraftwerke und gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) immer mehr Verbreitung. Sie können nicht nur städtische Gebäude mit sauberem Strom versorgen, sondern durch das Modell der „Eigenerzeugung für den Eigenbedarf und Einspeisung des überschüssigen Stroms ins Netz“ auch eine Win-Win-Situation aus wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen schaffen. Das BIPV-Projekt wird auf Dächern, Wänden und anderen Stellen städtischer Gebäude eingesetzt und nutzt Solarenergie zur Stromerzeugung, um den Strombedarf des Gebäudes zu decken. Die BIPV-Projekttechnologie wird mit intelligenter Microgrid-Technologie zu einem unabhängigen Energieversorgungssystem kombiniert. Bei einem Netzausfall oder Stromausfall sorgt das Photovoltaikkraftwerk für die Notstromversorgung von Gebäuden und verbessert so die Zuverlässigkeit und Belastbarkeit der Stromversorgung der Stadt.

Als Schlüsselbereich zur Förderung der koordinierten Entwicklung von Peking, Tianjin und Hebei hat das Stadterneuerungs- und Renovierungsprojekt der Xiongan New Area viel Aufmerksamkeit erregt. Der Bahnhof Xiongan ist das erste große Infrastrukturprojekt im neuen Stadtteil Xiongan und ein Bahnhof, der Strom erzeugen kann. Auf dem Dach der Station sind insgesamt 42.000 Quadratmeter polykristalline Silizium-Photovoltaikmodule verlegt, mit einer installierten Gesamtleistung von 5,97 Megawatt. Seit dem offiziellen Netzanschluss im Dezember 2020 wurden insgesamt mehr als 15 Millionen Kilowattstunden Strom erzeugt, die durchschnittliche jährliche Stromerzeugung beträgt 5,8 Millionen Kilowattstunden.

Das Projekt sorgt nicht nur für eine saubere Stromversorgung des Hochgeschwindigkeitsbahnhofs Xiongan, sondern maximiert durch das Modell der „Solarspeicherung und -aufladung“ auch den wirtschaftlichen Nutzen. Gleichzeitig hat das Photovoltaik-Stromerzeugungsprojekt auch erhebliche Vorteile für die Umwelt gebracht: Es sparte 1.800 Tonnen herkömmliche Kohle und verringerte den Kohlendioxidausstoß um 4.500 Tonnen pro Jahr. Um die durch die Stromerzeugung aus Photovoltaik entstehenden Umweltrechte und -interessen zu quantifizieren und zu monetarisieren, hat sich die State Grid Xiong'an Integrated Energy Company außerdem mit inländischen Teams zusammengetan, um die „Produktmethodik zur Kohlenstoffreduzierung für verteilte Photovoltaikprojekte im neuen Gebiet Xiong'an“ zu erarbeiten und so die Lücke in der Produktmethodik zur Kohlenstoffreduzierung für verteilte Photovoltaikprojekte in der Provinz Hebei zu schließen.

Da Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung weltweit immer mehr Beachtung finden, werden dezentrale Photovoltaik-Kraftwerke als Vertreter grüner und sauberer Energie beim Städtebau und bei der Stadtsanierung eine immer wichtigere Rolle spielen. Durch kontinuierliche technologische Innovation und Anwendungspraxis werden Photovoltaikkraftwerke den Städten umweltfreundlichere, zuverlässigere und wirtschaftlichere Energielösungen bieten und sie dabei unterstützen, sich in eine grünere und kohlenstoffarme Richtung zu bewegen. Wir haben Grund zur Annahme, dass in Zukunft in mehr Städten meines Landes verteilte Photovoltaik-Kraftwerke florieren und zur nachhaltigen Entwicklung der Menschheit beitragen werden.

Text: Peng Bo, leitender Ingenieur des MCC General Research Institute of Building Research Co., Ltd.

Gutachter: Ge Ben, Außerordentlicher Professor, China University of Mining and Technology