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Heft 3/2000
Wolfgang Berger:
Spatial Patterns of Photovoltaics in Europe
Verbreitungsmuster der Photovoltaik in Europa / Modèles spatiaux du photovoltaïque dans l’Europe
The views expressed are those of the author and form part of the research conducted under a Marie-Curie-Fellowship of the European
Commission. The views do not necessarily represent the policies of the institute which hosts the fellow.
The wider application of photovoltaics (PV) over the last decade invites us to portray the spatial patterns of its spread in Europe. In doing so the paper also
provides an example of an unfolding developmental process. Though the theme of PV has played a role in more or less all countries analysed, a highly uneven distribution between them has evolved, with the south
showing a ‘high potential-low adoption paradox’. Also the dynamics of the diffusion shows marked differences between the countries. The solar radiation and the gross domestic product are put in context
with the countries’ actual PV capacities. Thereby the latter seem to coincide more with the economic than with the natural dimension. Support programmes are interpreted as catalysts for the diffusion of
photovoltaics. With regard to the modes of realisation of PV distinct technological styles have emerged in different countries. At a more profound level the paper intends to shed some light on the phenomena of
‘simultaneity’ on the one hand and ‘diversity and unity’ on the other hand from the perspective of the spatial distribution patterns of an innovative technology in the late 20th century.
Summary: Spatial Patterns of Photovoltaics in Europe
Photovoltaics (PV) is a technology for the direct generation of electricity from sunlight. It has become increasingly widespread in Europe, too, over the last
decade or so. Therefore, it is worthwile to have a closer look at this phenomenon. The analysis of the diffusion spans the period from 1992 to 1998. At the end of 1998, Europe held about 14% of the world-wide
photovoltaic capacity with a fairly uneven distribution among its individual countries. Germany alone had 46% of the capacity of 16 countries analysed. By contrast, other countries such as Ireland, Portugal or
Greece use PV only to a negligible degree. The south in particular, though enjoying relatively more sunshine, exploits this potential to a lesser extent than Scandinavian countries like Norway and Finland.
Switzerland leads by a wide margin with regard to the specific capacity installed per inhabitant. However, Germany, Denmark, Norway, Austria and the Netherlands have shown much higher growth rates over the past
seven years. The Netherlands had installed 38% of their overall capacity in 1998 alone. Spain and Italy, both with plentiful sunshine, have shown a marked slowing down of the increase in cumulative capacity. For the
years to come, the lead particularly of Germany, Switzerland and the Netherlands is expected to grow further as the diffusion process gains some self-accelerating momentum there. A comparison between solar
radiation, economic performance and diffusion reveals that the south does not use its higher solar resources to improve the economics of PV and thus - free of charge - to mitigate its disadvantages in the
performance of the national economies and in purchasing power. The extent of application can be very different in countries with much the same economic performance and radiation levels. The way in which
photovoltaics is installed has been described as ‘technological style’ and analysed with regard to the categories of ‘capacity classes’ and ‘application type’. As far as the
‘capacity classes’ are concerned, significant differences appear when comparing Italy and Germany. Some central stations make up the bulk of the installed capacity in Italy, whereas in Germany there are
thousands of small decentralised plants. For the ‘application type’ two different modes have been defined with on-grid and off-grid plants. Marked differences appear even among industrialised countries.
In the case of the latter, however, we have a persistent trend towards on-grid applications. The insights obtained from the analysis of diffusion in space and time, and the mode of its technical manifestation can be
viewed in the light of the principles of ‘simultaneity’ and ‘diversity and unity’. This shows that the formula of the ‘Gleichzeitigkeit des Ungleichzeitigen’ can also be applied
in this field, albeit in a less strict way. The diffusion of photovoltaics occurs simultaneously but with profound differences among the individual countries. Also the paradox of ‘diversity and unity’
continues to exist, as the one theme of photovoltaics is realised in very different manners at different locations. It seems, however, that diversity exists more on the surface than at depth. Technology, once
activated, unfolds its leveling nature. Until now it has rarely taken into account solar power as a natural and diversified resource though this consideration should serve as the very basis of its dispersal.
Zusammenfassung: Verbreitungsmuster der Photovoltaik in Europa
Die Photovoltaik (PV) hat als Technik zur direkten Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht im Verlauf des letzten Jahrzehnts auch in Europa zunehmende Verbreitung
gefunden. Es lohnt sich daher, dieses Phänomen näher zu betrachten. Die Analyse der Diffusion erstreckt sich von 1992 bis 1998. In Europa waren Ende 1998 etwa 14% der weltweiten Leistung an PV installiert. Es zeigt
sich dabei eine sehr ungleichmäßige Verteilung über die Länder des Kontinents. So waren in Deutschland allein 46% der installierten Leistung bei nur 22% der Bevölkerung zu verzeichnen. Länder wie Irland, Portugal
oder Griechenland verfügen dagegen kaum nennenswert über PV. Besonders der sonnenreichere Süden schöpft sein Potential im Vergleich mit skandinavischen Ländern wie Norwegen und Finnland nicht aus. Die Schweiz stellt
sich als das weltweit mit großem Abstand führende Land heraus, wenn man die installierte Leistung je Einwohner betrachtet. Deutschland, Dänemark, Norwegen, Österreich und die Niederlande weisen jedoch über die
letzten sieben Jahre wesentlich höhere Wachstumsraten auf. Die Niederlande hatten allein 1998 38% ihrer insgesamt installierten Leistung erzielt. Im sonnenreichen Spanien und Italien hingegen haben sich die Zuwächse
seit 1995 spürbar verlangsamt. Es ist damit zu rechnen, daß sich der Vorsprung insbesondere der Schweiz, Deutschlands und der Niederlande aufgrund einer einsetzenden Eigendynamik der Diffusion künftig noch
vergrößern wird. In einer Gegenüberstellung von solarer Einstrahlung, Wirtschaftskraft und Diffusion zeigt sich, daß die höhere Kraft der Sonne im Süden nicht genutzt wird, um die Wirtschaftlichkeit der PV zu
verbessern und damit ‘kostenlos’ Nachteile in der nationalen Wirtschaftskraft (und damit Kaufkraft) zu mildern. Auch in Ländern mit weitgehend ähnlicher Wirtschaftskraft und Einstrahlung kommt es zu sehr
unterschiedlicher Diffusion. Die Art und Weise wie Photovoltaik realisiert wird, wurde als ‘technologischer Stil’ anhand der Kategorien ‘Leistungsklassen’ und ‘Anwendungstyp’
untersucht. Bei den ‘Leistungsklassen’ treten deutliche Unterschiede etwa zwischen Italien und Deutschland hervor. Während in Italien wenige zentrale Anlagen den Großteil der installierten Leistung
ausmachen, sind es in Deutschland tausende von dezentral arbeitenden Kleinanlagen. Für den ‘Anwendungstyp’ wurden netzgekoppelte und Inselanlagen voneinander unterschieden. Es zeigen sich weitgehende
Differenzen, auch unter Industrieländern. Allerdings ist bei diesen ein nachhaltiger Trend zu netzgekoppelten Anlagen zu verzeichnen. Die gewonnenen Einsichten in das raum-zeitliche Diffusionsgeschehen und die Art
seiner technischen Manifestation können im Licht der Prinzipien von ‘Simultaneität’ und ‘Mannigfaltigkeit und Einheit’ betrachtet werden. Bei diesem Versuch zeigt sich, daß die Formel von der
‘Gleichzeitigkeit des Ungleichzeitigen’ auch hier gilt, jedoch in abgemilderter Form. Photovoltaik verbreitet sich simultan, es treten aber gravierende länderspezifische Unterschiede in der Intensität
der Diffusion auf. Es besteht auch weiterhin das Paradoxon von ‘Mannigfaltigkeit und Einheit’, da das eine Thema der Photovoltaik an verschiedenen Orten in ganz unterschiedlicher Weise entwickelt wird.
Doch scheint die Mannigfaltigkeit mehr an der Oberfläche als in der Tiefe zu existieren. Die Technik, ins Werk gesetzt, entfaltet ihr nivellierendes Wesen. Bislang nimmt sie die Sonnenkraft als natürliche und
abwechslungsreiche Resource noch wenig wahr, trotzdem dies als das eigentliche Fundament ihrer Verbreitung dienen sollte.
Résumé: Modèles spatiaux du photovoltaïque dans l’Europe
Le photovoltaïque (PV) est une technologie utilisée pour la génération directe d’électricité a partir de la lumière du soleil. Comme telle, elle
s’est répandue en Europe de plus en plus dans le derniers dix ans. Par conséquent, il est avantageux de regarder de près ce phénomène. L’analyse de la diffusion s’étend de 1992 à 1998.
L’Europe détient environ le 14% de la capacité photovoltaïque mondiale à la fin du 1998, avec une distribution peu homogène entre ses Pays. L’Allemagne a, elle seule, le 46% de la capacité des 16 Pays
analysés. D’autres Pays comme l’Irlande, le Portugal ou la Grèce ont, au contraire, du PV enregistré seulement en quantité négligeable. Le sud en particulier, bien qu’il jouisse relativement de
plus de soleil, ne profite pas de ce potentiel à comparaison des Pays scandinaves comme la Norvège e la Finlande. La Suisse résulte le leader, avec un grand marge, pour ce qui concerne la capacité spécifique
installé par habitant. Cependant, l’Allemagne, le Danemark, la Norvège, l’Autriche et les Pays Bas ont montré un taux de croissance bien supérieur pendant les derniers sept ans. Les Pays Bas ont
installé 38% de leur capacité totale seulement en 1998. L’Espagne et l’Italie, tous les deux avec beaucoup de soleil, ont montré une ralentissement marqué de la croissance de la capacité cumulative. Dans
les années à venir on y attend que la guide de l’Allemagne, particulièrement, de la Suisse et des Pays Bas croîtra de plus encore comme le procès de diffusion pourra gagner là une impulsion de
auto-accélération. Une comparaison entre la radiation solaire, la performance économique, et la diffusion, produit le résultat que le sud n’utilise pas ses ressources solaires supérieures pour améliorer
l’économie du PV, adoucissant ainsi gratuitement le désavantage dans la performance de l’économie nationale et dans l’achat de puissance. Pays avec pareil performances économiques et niveaux de
radiation peuvent montrer aussi des intensités de diffusion très diffèrent. La façon avec la quelle le photovoltaïque est réalise a été décrit comme «style technologique» et analysé par rapport aux catégories de
‘classes de capacité’ et de ‘type d’application’. En ce qui concerne les ‘classes de capacité’, des différences appréciables apparaissent lorsqu’on compare
l’Italie et l’Allemagne. Un petit nombre de grandes installations centrales représentent presque la totalité de la capacité installé en Italie, alors qu’en Allemagne on a milliers de petites
installations décentralisés. Pour le ‘type d’installation’ deux différentes façons ont été définies avec installations connexes ou non-connexes au réseau. Des différences marquées apparaissent même
entre les Pays industrialisés. Dans ce dernier cas, cependant, nous avons une tendance durable vers les applications connexes au réseau. Les indications obtenues de l’analyse de la diffusion dans
l’espace et dans le temps, aussi bien que la façon de sa manifestation technique, peuvent être vues à la lumière des principes de ‘simultanéité’ et de ‘diversité et unité’.
L’exercice montre que la formule de ‘Gleichzeitigkeit des Ungleichzeitigen’ peut être aussi appliqué dans ce domaine, bien que d’une façon moins rigoureuse. La diffusion du photovoltaïque se
produit simultanément, mais avec des profondes différences dans les différents Pays. Le paradoxe de ‘diversité et unité’ continue aussi à exister, comme le thème du photovoltaïque est réalisé selon
différentes façons dans différentes localités. Il parait, cependant, que la diversité se rasseye plus dans la surface qu’en profondeur. La technologie, une fois activé, déploie sa nature nivelante.
Jusqu’à présent l’énergie solaire a été rarement prise en considération comme une ressource naturelle et diversifié, bien que telle considération servirait comme la base véritable pour sa diffusion.
Dipl.-Ing. Wolfgang Berger, Via Raffaele Rubattino 54, I - 20134 Milan
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