3_Photovoltaic_Riebenbauer

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Grundlagen

Büro für Erneuerbare Energie Ing. Leo Riebenbauer

• Grundlagen

• Marktsituation

• Komponenten einer Photovoltaikanlage

• Genehmigungsschritte

• Förderungen

• Kostenbenchmarks 20/100/300kWp

• Referenzbeispiele

• Wirtschaftlichkeitsvergleich

• Zusammenfassung

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Grundlagen


• Grenzen der momentanen Energieversorgung – Endlichkeit der Ressourcen

– Klimaveränderung(CO2)

– Schadstoffe (Öl, Kohle Gas)

– Sicherheitspolitik der Bezugsländer

Grundlagen


• Nahezu unbegrenztes Potential – PV auf 3% der Fläche A ->

100% Energiebedarf(Bilanz)

• Geringe Energierück-gewinnungszeit (<3Jahre)

• Bei Integration in Gebäude kein Flächenverbrauch

• Robuste, langlebige Technologie

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Grundlagen


• Situation in Österreich

Marktsituation



Quelle:

Innovative Energietechnologien

in Österreich – Marktsituation 2011

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Marktsituation



Quelle:



Marktsituation


(Quelle: Epia, Market Report 2012)

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Marktsituation



Komponenten


• 2 verschiedene Anlagentypen – Netzgekoppelte PV-Anlage

• Volleinspeisung

• Überschusseinspeisung

– Autarke PV-Anlage

Schiestl-Haus / Hochschwab

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Komponenten



• Volleinspeisung

Var. Ökostrom

Komponenten



• Überschusseinspeisung

Var. Eigenstromerzeugung

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Komponenten


• Module

• Unterkonstruktion

• Wechselrichter

• Verkabelung (AC/DC)

• Monitoring

• Sicherheitstechnische Komponenten – Überspannungsschutz, Fehlerstromschutz, Blitzschutz,

Schutz von Einsatzkräften, etc.

Komponenten


• Netzgekoppelte Anlagen(elektr.) – Generator (Module)

– Strangfreischaltbox (ÜSS)

– Wechselrichter

– Leitungschutzschalter

– Fehlerstromschutzschalter

– Nachzählersicherung

– Messung

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Komponenten


• Module - Kenngrößen – Modulart

– Leistungstoleranzen

– Temperaturkoeffiezient

– Schnee-/Windlasten

– CE-Zertifikat

– Prüfnormen

• IEC 61215 Ed. 2

• IEC 61730-2 Ed.1.0

– Garantiefristen

• Produkt-/Leistungsgarantie

Mono Poly Amorph

Komponenten


• Unterkonstruktion – Montageart

– Dachstatik

– Schneelast-/Windlast-

zone

– Garantie Dachdurch-

dringung

Quelle:



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Komponenten


• Modulausrichtung

Komponenten


• Wechselrichter I - Aufgaben – Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

– Synchronisation mit der Netzspannung

– Optimale Anpassung an den MPP des PV-Feldes

– Messung, Datenaufzeichnung, Kommunikation

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Komponenten


• Wechselrichter II – Wirtschaftliche Aufgaben – Leistungsfähigkeit

– Hoher Wirkungsgrad (ηMax; ηEur)

– Gut funktionierende Maximalleistungssteuerung (MPP)

– Geringer Eigenbedarf

– Kleine minimale Ein-

und Ausschaltleistung

(Quelle: Ingenieurbüro Junge)

Komponenten


• Wechselrichter III - Schutzfunktionen – Schutz vor ungewünschtem Inselsystem (ENS)

– Netzrückwirkungen • ÖVE/ÖNORM 61000-3-2

• ÖVE/ÖNORM 61000-3-12

• EMV-ÖVE/ÖNORM 61000-6-1

• EMV-ÖVE/ÖNORM 61000-6-3

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Komponenten


• Monitoring – Abgleich von Einstrahlungsmessung, Temperatur,

produzierter Energie

– Web-Portale

(Quelle: SEBA Mureck

GmbH & CoKG)

Komponenten


• Sicherheitskomponenten (Auszug) – Normen

• OVE/ÖNORM E 8001-1:2010-03-01 "Errichtung von elektrischen Anlagen mit Nennspannungen bis AC 1000 V und DC 1500 V - Teil 1: Begriffe und Schutz gegen elektrischen Schlag (Schutzmaßnahmen)

• OVE/ÖNORM E 8001-4-712:2009-12-01 "Errichtung von elektrischen Anlagen mit Nennspannungen bis AC 1000 V und DC 1500 V - Teil 4-712: Photovoltaische Energieerzeugungsanlagen Errichtungs- und Sicherheitsanforderungen„

– Richtlinien • OVE R11-1: Anforderung zum Schutz von Einsatzkräften

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Verfahrensschritte


1. Standortauswahl – Dachfläche, -neigung, -ausrichtung, -alter, -einbauten

– Statik

– Technische Abklärung mit Netzbetreiber (Einspeisepunkt, Zählpunkt, Netzzugang)

2. Kostenabschätzung, Grobplanung

3. Einholen der Genehmigungen

4. Förderantrag ÖMAG

5. Detailplanung, Ausschreibung, Vergabe

6. Errichtung, Bauphase

7. Inbetriebnahme, Netzanschluss

4Wo

3Wo

12-40Wo

12Wo

Genehmigung


Freifläche • Raumordnung StROG 2010

• Stmk. Elektrizitätswirtschafts- und -

organisationsgesetz 2001 (EIWOG

2001)

– Bei Anlagen >200kWp

• Stmk. Baugesetz

– Anlagen <100m² bewilligungsfrei

• Anerkennung als Ökostromanlage

– Zust. Stelle: Amt d. Stmk. LReg. FA13A

Aufdach/Fassade

• Stmk. Elektrizitätswirtschafts- und -

organisationsgesetz 2001 (EIWOG

2001)

– Bei Anlagen >200kWp

• Stmk. Baugesetz

– Anlagen <100m² bewilligungsfrei

• Anerkennung als Ökostromanlage

– Zust. Stelle: Amt d. Stmk. LReg. FA13A

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Genehmigung


Erst nach Vorhandensein sämtlicher Bescheide ist

die Förderantragstellung bei der

OeMAG - Abwicklungsstelle für Ökostrom AG

möglich

Förderungen (>5kWp)


• Tarifförderung lt. Ökostromgesetz 2012 (ÖSG 2012) – 8Mio. Euro Fördervolumen

– 18Mio. Euro Resttopf(nur für Aufdach/Fassade)

– Garantierte Einspeisetarife über 13 Jahre (ohne Indexanpassung!!)

– Anlagengröße >5 – max. 500kWp

– Einspeisung in das öffentliche Netz

– Zeit für Errichtung und IBN der Anlage max. 1Jahr ab Vertragsunterzeichnung

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Förderungen (>5kWp)


• Tarifförderung lt. Ökostromgesetz 2012 (ÖSG 2012) – Tarife 2013 lt. Ökostromverordnung 2012

• Aufdach: 0,1812Euro/kWh + Investkostenzuschuss v. 30% d. IVK, jedoch max. 200€/kWp

• Freifläche: 0,1659Euro/kWh

– Kontingent 2013 ausgeschöpft

– Tarif 2014:

??????????

– Vergabeverfahren

first come, first serve oder Los oder ??

? PLANUNG ?

Kostenbenchmarks


Anlagengröße Investitionskosten

20kWp 1.500 – 1.900€/kWp

100kWp 1.400 – 1.600€/kWp

300kWp 1.300 – 1.500€/kWp

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Kostenbenchmarks


• Kostenaufteilung Photovoltaikanlagen mittlerer Größe

48%

15%

18%

14%

5%

Module

Wechselrichter

Installationsmaterial

Montage

Planung

Referenzbeispiel


• Fa. Meisterfrost Tiefkühlkosterzeugungsges.m.b.H.

Sinnersdorf/Rohrbach a. d. Lafnitz – Errichtung 2012

– 2 x 20kWp auf unterschiedlichen Betriebsgeländen

– Überschusseinspeisung versus Volleinspeisung

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Referenzbeispiel


• Rohrbach – Technische Eckdaten – 20kWp PV-Leistung

– Module Solarfabrik 255Wp

– Wechselrichter SMA

– Unterkonstruktion HILTI

– Dachneigung 30°; Azimut -3°

– Volleinspeisung

Referenzbeispiel


• Rohrbach – Wirtschaftliche Eckdaten – Investitionskosten 45.000€

– Ökostromtarif 0,2945Euro/kWh

– Folgetarif 14-25Jahre 0,106Euro/kWh

– Gesch. jährl. prod. Strommenge 23.000kWh

– Jährliche Betriebskosten 510€

– Moduldegradation 25Jahre 80%

– Amortisationsdauer 10Jahre

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Referenzbeispiel


• Sinnersdorf – Technische Eckdaten – 20kWp PV-Leistung

– Module Energetika 245Wp

– Wechselrichter DIEHL

– Unterkonstruktion HILTI

– Dachneigung 35°; Azimut 60°

– Überschusseinspeisung

Referenzbeispiel


• Sinnersdorf – Wirtschaftliche Eckdaten – Investitionskosten 48.000€

– Einspeisetarif 0,106Euro/kWh (Indexsteig. 2%/a)

– Gesch. jährl. prod. Strommenge 19.900kWh

– Jährliche Betriebskosten 510€

– Moduldegradation 25Jahre 80%

– Amortisationsdauer xxJahre

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Referenzbeispiele


Sonnenenergie BürgerInnen-Anlage SEBA Mureck GmbH & CoKG

Referenzbeispiele



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Referenzbeispiele



Referenzbeispiele


Nahwärme Mürzzuschlag – 8,5kWp Fassade

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Wirtschaftlichkeitsvergleich


• PV-Anlage 100kW – 150.000Euro Investitionskosten

– 110.000kWh Energieerzeugung

– 0,20Euro/kWh Ökostromtarif

– 0,07Euro/kWh Überschusstarif; 0,10Euro/kWh Eigenverbrauchst.

– 60.000kWh Eigenbedarf nach 13 Jahren

– Betriebskosten(Versicherung, Wart., Zählermiete): 2.730Euro/a

– Austausch WR: im 12. Jahr

– 30% Eigenmittel; Rest Fremdfinanzierung(5%ZS)



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Zusammenfassung


• Photovoltaik – rohstoffunabhängige, langlebige, erneuerbare Energietechnologie

– abhängig von Sonneneinstrahlung

• Optimale technische Planung ist Grundlage für Wirtschaftlichkeit

• Schwierige wirtschaftliche Planung aufgrund fehlender Förderzusagen

• Möglichkeit der architektonischen Gestaltung von Fassaden durch PV-Module (Zusatznutzen)

• Technologieentwicklung noch nicht abgeschlossen – Wirkungsgrad, OPV, Speicherung

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