“Wahnsinnig billige Energie”: Wie Solarenergie die Welt weiterhin schockiert | Energie

ichIm Jahr 2000 machte die Internationale Energieagentur (IEA) eine Prognose, die sie verfolgen würde: Bis 2020 hätte die Welt insgesamt 18 Gigawatt Photovoltaik-Solarkapazität installiert. Sieben Jahre später würde sich die Prognose als spektakulär falsch erweisen, wenn allein in einem Jahr rund 18 Gigawatt Solarkapazität installiert würden.

Seit die Agentur 1974 gegründet wurde, um die Energiesysteme der Welt zu messen und Veränderungen zu antizipieren, ist der jährliche World Energy Outlook ein Muss für politische Entscheidungsträger auf der ganzen Welt.

In den letzten zwei Jahrzehnten hat die IEA das massive Wachstum der erneuerbaren Energien jedoch immer wieder nicht gesehen. Die Organisation hat nicht nur die Verbreitung von Sonne und Wind unterschätzt, sondern auch die Nachfrage nach Kohle und Öl massiv überbewertet.

Jenny Chase, Leiterin der Solaranalyse bei BloombergNEF, sagt, dass es fairerweise gegenüber der IEA nicht allein war.

„Als ich diesen Job im Jahr 2005 bekam, dachte ich, dass Solar eines Tages vielleicht 1% des weltweiten Stroms liefern wird. Jetzt sind es 3%. Unsere offizielle Prognose lautet, dass es bis 2050 23% sein wird, aber das wird völlig unterschätzt “, sagt Chase.

„Ich sehe darin die Grenzen der Modellierung. Die meisten Energiesystemmodelle sind oder wurden eingerichtet, um geringfügige Änderungen an einem Energiesystem zu modellieren, das mit fossilen Brennstoffen oder Kernkraftwerken betrieben wird. Jedes Mal, wenn Sie die Produktionskapazität verdoppeln, senken Sie die Kosten für PV-Solar um 28%.

„Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem Solar an den meisten Orten die billigste Energiequelle der Welt ist. Das heißt, wir haben versucht, eine Situation zu modellieren, in der das Raster heute völlig anders aussieht. “

Diese rasche radikale Senkung des Preises für PV-Solarenergie ist eine Geschichte über die Macht der chinesischen Industrie, die durch amerikanisches Kapital unterstützt wird, die von der politischen Sensibilität Europas angetrieben wird und vor allem dank der Pionierarbeit eines australischen Forschungsteams möglich ist.

Die tiefe Geschichte beginnt mit einer Reihe von US-Präsidenten und dem Streben nach Energieunabhängigkeit. Zuerst war Richard Nixon, der im November 1973 Project Independence ankündigte, um die USA vom Öl aus dem Nahen Osten zu entwöhnen. Dann kam Jimmy Carter, der die Energiewende im April 1977 zum „moralischen Äquivalent des Krieges“ erklärte und Milliarden von Dollar in die Forschung zu erneuerbaren Energien pumpte, die kreischend zum Stillstand kam, als Ronald Reagan an die Macht kam.

Aber bis dahin war das Interesse in Australien geweckt.

Der Vater von PV Solar

Die Solarzelle wurde erfunden, als Russell Shoemaker Ohl, ein Forscher in Bell Labs, 1940 feststellte, dass eine gerissene Siliziumprobe unter Lichteinwirkung einen Strom erzeugte. Bis zum Beitrag von Martin Green, einem jungen Ingenieurprofessor an der Universität von New South Wales, waren jedoch nur geringe Verbesserungen zu verzeichnen.

Der in Brisbane geborene Green hatte einige Zeit als Forscher in Kanada verbracht, bevor er 1974 nach Hause zurückkehrte. Ein Jahr später hatte er eine PV-Solarforschungsgruppe gegründet, die in einem kleinen Universitätslabor arbeitete, das mit unerwünschten Geräten großer amerikanischer Ingenieurbüros gebaut worden war.

Der Forscher der Universität NSW, Martin Green, gründete 1975 eine Photovoltaik-Solarforschungsgruppe. Foto: Universität von NSW

In seinen ersten Experimenten suchte er zusammen mit einem einzelnen Doktoranden nach Möglichkeiten, die Spannung an frühen Solarzellen zu erhöhen.

“Ziemlich bald haben wir begonnen, alle diese Gruppen in den USA hinsichtlich der Spannung zu schlagen, die wir bekommen könnten”, sagt Green. „Die Nasa hatte ein Projekt, an dem sechs Auftragnehmer arbeiteten. Wir haben sie alle geschlagen. “

Nicht lange danach begannen Green und sein Team, ihre Ambitionen zu erhöhen. Nachdem die Spannung erhöht worden war, bestand der nächste Schritt darin, Zellen mit besserer Qualität zu bauen. Ihre frühen Bemühungen brachen 1983 den Weltrekord in Sachen Effizienz – eine Gewohnheit, die das Team 30 der nächsten 38 Jahre beibehalten würde.

In den ersten Jahren der Branche hatte man die Weisheit erhalten, dass eine Konversionsrate von 20% die harte Grenze dessen darstellt, was mit PV-Solarzellen möglich ist. Green war jedoch in einem 1984 veröffentlichten Artikel anderer Meinung. Ein Jahr später baute sein Team die erste Zelle, die diese Grenze überschritt, und 1989 das erste vollständige Solarmodul, das mit einem Wirkungsgrad von 20% betrieben werden kann.

Martin Green und das Team, das 1989 die erste Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 20% baute
Martin Green und das Team, das 1989 die erste Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 20% baute. Foto: Universität von NSW

Es war ein Moment, der das eröffnete, was in der Branche möglich war, und die neue Obergrenze wurde auf 25% „festgelegt“ – eine weitere Barriere, die Green und sein Team 2008 überwinden würden. 2015 bauten sie die effizienteste Solarzelle der Welt. Erreichen einer Konversionsrate von 40,6% unter Verwendung von fokussiertem Licht, das von einem Spiegel reflektiert wird.

Aufstieg des Sonnenkönigs

Aus diesem Wirbelsturm der Aktivität würde die chinesische Solarindustrie größtenteils dank eines ehrgeizigen Physikers namens Zhengrong Shi geboren.

Shi wurde 1963 auf der Insel Yangzhong geboren. Er hatte seinen Masterabschluss gemacht und war ein Jahr vor den Protesten auf dem Platz des Himmlischen Friedens nach Australien gekommen. Er hatte einen Flyer entdeckt, in dem für ein Forschungsstipendium geworben wurde, und Green überredet, ihn 1989 als Doktoranden einzustellen.

Shi würde in nur zweieinhalb Jahren promovieren – ein Rekord, der bis heute besteht. Als er Dr. Shi wurde, hatte er Green so beeindruckt, dass er als Forscher blieb.

Mit der Zeit bemühte sich die Universität zunehmend um die Kommerzialisierung ihrer weltweit führenden Solarzellentechnologie und ging 1995 eine Partnerschaft mit Pacific Power ein. Das staatliche Versorgungsunternehmen versenkte 47 Millionen US-Dollar in ein neues Unternehmen namens Pacific Solar. Im Vorort Botanik in Sydney wurde eine Fabrik eingerichtet, und Shi wurde zum stellvertretenden Direktor für Forschung und Entwicklung ernannt, wo er sich schnell einen Ruf für Einfallsreichtum und Präzision erarbeitete.

“Zhengrong leitete im Grunde das Unternehmen”, sagt Green.

Shi hielt es ein paar Jahre aus, aber im November 2000 wurde ihm ein Angebot gemacht. Bei einem Abendessen in seinem Haus schlugen vier Beamte aus der chinesischen Provinz Jiangsu dem 37-jährigen Forscher und australischen Staatsbürger vor, nach China zurückzukehren und dort eine eigene Fabrik zu errichten. Nach einiger Überlegung stimmte Shi zu und ließ sich in der kleinen Stadt Wuxi nieder, wo er SunTech mit einer Startfinanzierung von 6 Mio. USD durch die Stadtregierung gründete.

Eine Veranstaltung zur Gründung des chinesischen Solarführers SunTech im Jahr 2002
Eine Veranstaltung zur Gründung des chinesischen Solarmodulherstellers SunTech im Jahr 2002. Foto: Judy Green

Shis Ankunft sorgte für Aufsehen. Die Fähigkeit, konventionelle PV-Solarmodule mit einem Wirkungsgrad von 17% billig zu bauen, lag weit über dem, was seine Konkurrenten konnten.

“Das war ein Schock für sie”, sagt Shi. „Als sie sahen, dass wir Solarzellen mit großer Fläche und hohem Wirkungsgrad herstellen, sagten sie‚ Wow ‘.

„Die erste Reaktion war: Das ist die Zukunft. Alle sagten, das sei die Zukunft. Aber sie sagten auch, es sei ein Schritt zu früh. Was sie meinten war, dass es noch keinen Markt dafür gab. In China haben die Menschen damals, wenn Sie Solar erwähnt haben, an Solarwarmwasser gedacht. “

All dies würde sich ändern, wenn Deutschland neue Gesetze verabschiedete, die die Aufnahme von Solarenergie fördern. Schnell wurde klar, dass es eine massive weltweite Nachfrage gab und die Hersteller der Welt Schwierigkeiten hatten, mit dem Angebot Schritt zu halten.

Die Notierung des chinesischen Solarmodulherstellers SunTech an der New Yorker Börse im Jahr 2005
Die Notierung von SunTech an der New Yorker Börse im Jahr 2005. Foto: New Yorker Börse

Ein Konsortium aus Actis Capital und Goldman Sachs, das eine Investitionsmöglichkeit ausspionierte, klopfte an Shi, um das Unternehmen an die Börse zu bringen. Als das Unternehmen 2005 an der New Yorker Börse notierte, sammelte es 420 Millionen US-Dollar und machte Shi zu einem sofortigen Milliardär. Ein Jahr später würde er einen geschätzten Wert von 3 Mrd. USD haben und zum reichsten Mann Chinas gekrönt werden, was ihm den Spitznamen „der Sonnenkönig“ einbrachte.

Nachdem die chinesische PV-Solarindustrie den Weg gezeigt hatte, begann sie eine massive Expansion. Allein SunTech steigerte seine Produktionskapazität von 60 Megawatt auf 500 MW und 2009 auf 1 Gigawatt. Das Unternehmen wuchs so schnell, dass die für den Bau seiner Panels erforderlichen Lieferungen von Glas, Polysilicium und elektronischen Systemen unter Druck gerieten und hohe Investitionen erforderlich machten lokale Lieferketten.

“Und dann kennen Sie den Rest”, sagt Shi.

Schmutz billiger Strom – zu einem Preis

Wie im übrigen China sorgt die technologische Entwicklung im PV-Solargeschäft für eine Branche, die sich an einem Tag aufbaut, sich am nächsten abreißt und sich am nächsten Tag wieder neu aufbaut. Mit hauchdünnen Rändern und halsbrecherischer Konkurrenz ist jeder immer einen Schritt vom Sturz entfernt.

Um 2012 herum wurde der Weltmarkt mit Sonnenkollektoren überflutet, wodurch der Preis durch den Boden sank und SunTech anfällig wurde. Bereits unter starkem finanziellen Druck kam es zu einer Katastrophe, als eine interne Untersuchung ergab, dass ein von ihr eingeleitetes Übernahmeangebot mit gefälschten deutschen Staatsanleihen in Höhe von 560 Mio. EUR garantiert worden war.

Als Shi feststellte, dass die Anleihen nicht existierten, wurde er als CEO seines Unternehmens abgesetzt. Ein Jahr später beantragte SunTech Insolvenzschutz, wenn ein im März 2013 fälliger Kredit in Höhe von 541 Mio. USD nicht zurückgezahlt werden konnte.

Was auch immer SunTech später widerfuhr, der emeritierte Professor der Macquarie University, John Mathews, sagte, das Unternehmen habe eine entscheidende Rolle dabei gespielt, China und die Welt für immer zu verändern.

In einer Eigenart der Geschichte wurde das, was als amerikanischer Drang begonnen hatte, sich vom Öl abzusetzen, schließlich von China aufgegriffen, was die Solarenergie in diesem Prozess spottbillig machte.

„Beim chinesischen Ansatz für erneuerbare Energien dreht sich alles um Energiesicherheit“, sagt Mathews. „In dem Ausmaß, in dem sie neue Industrien aufbauen, würden sie kolossale Importe konventioneller fossiler Brennstoffe benötigen, was sie wirtschaftlich lähmen würde.

“Sie können dieses Problem, das ein geopolitisches Hindernis darstellt, umgehen, indem sie ihre eigenen Energieausrüstungen herstellen.”

Heute bleiben Green und Shi in Kontakt. Beide arbeiten an neuen Projekten. Shi beaufsichtigt ein neues Unternehmen, während der 72-jährige Green nach neuen Innovationen sucht, die er erforschen kann.

Eine solche Innovation ist die stapelbare Solarzelle. Obwohl es sich noch in den frühen Stadien um eine Nischentechnologie handelt, besteht die Grundidee darin, ein Material über eine Solarzelle zu legen, um deren Leistung zu steigern.

„Wir glauben, dass ein 40% -Modul anstelle der 22%, die Sie heutzutage mit PERC machen können, das ist, was die Branche tun wird, wenn wir diesen Stapelansatz perfektionieren“, sagt Green. „Wir versuchen nur, eine neue Zelle zu finden, die alle Eigenschaften von Silikon aufweist, die wir auf Silikon stapeln können.

„Die Internationale Energieagentur sagt jetzt, dass Solarenergie die billigste Energie liefert, die die Welt je gesehen hat. Aber wir sind auf dem Weg in eine Zukunft mit wahnsinnig billiger Energie.

“Es ist eine grundlegend andere Welt, in die wir uns bewegen.”

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