Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 1Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller M.Eng.Folie 1
Wirtschaftlichkeit von Anlagen und Systemeneiner nachhaltigen Energieversorgung
Photovoltaik 2.0 – Energieversorgung „selbst gemacht“
Forschungszentrum f10, Neuburg an der DonauInstitut für Gebäude und Energiesysteme, Hochschule BiberachEnergietechnik Stuhlenmiller GmbH & Co. KG
13. Dezember 2013, Hochschule Augsburg
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Zur Person
VersorgungstechnikGebäudetechnik
EnergieberatungInstallationEIB
1995 2003 2003
SanierungskonzepteGebäudebetrieb
FuE: IGE, DezentraleEnergiesysteme
IngenieurbüroEB, PV, TGA
2004 2005 2006 2011
AusführungEInsta, PV, WP
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Energietechnik Stuhlenmiller GmbH & Co.KGTätigkeitsbereiche
Zweckgebäude
Wohnungsbau
Privat Von A wie Antenne bis Z wie Zählerplatz – alles aus einer Hand
Installation
Umweltschonende Wärmeversorgung
Günstigerer Unterhalt als Öl oder Gas
Wärmepumpe
Ohne Eigenkapital zu höchsten Erträgen –wir zeigen Ihnen wie
Photovoltaik
Mehr Komfort, Flexibilität und neue Funktionen individuell nach Ihren Wünschen
Systemtechnik
Elektrotechnik Energietechnik
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Solare Energieversorgung (u.a.) mit PhotovoltaikEnergieautarkes Gebäude – ein Haus versorgt sich selbstEin Solarpionier hat ein Musterhaus entworfen, das Strom und Wärme produziert und noch genug Energie fürs Elektroauto übrig hat. Das energieautarke Haus wandelt Licht in Strom.
Quelle: FAZ, 2011
Solarthermie inkl.saisonaler Wärmespeicher
Biomasse
PH-Standard
Elektromobil
Optimierte Planung: Architektur, Baustoffe, Anlagentechnik
Photovoltaik inkl.elektrischer Speicher
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Inhalt
MotivationKlimaschutz und Energieversorgung
Themenkomplex„Energiewende“ und Energiepolitik
PhotovoltaikKomponenten, Aufbau und Funktion
Wirtschaftlichkeit Photovoltaik 2013Einflussfaktoren und Fallbeispiel
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Quelle: Umweltbundesamt, 2011
MotivationKlimawandel: Ursache und Wirkung
+ 15 % 1975 - 2010
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MotivationKlimawandel: Ursache und Wirkung
Bild: United States Department of Defense, 2005
Bild::2013Quelle: Norbert Geuder, DLR
Katrina, 20051800 Tote125 Mrd $
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Quelle: IPCC, 2007
MotivationKlimawandel: Ursache und Wirkung
1901 2011
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Quelle: DLR, 2007
è CO2-Konzentration in 2050 maximal 450 ppmè CO2-Reduktion weltweit von 27 Gt/a auf 10 Gt/aè CO2-Reduktion BRD auf 10 - 20% in 2050è 10.000 km mit 100 g / 1km
„+ 2 °C“
MotivationKlimaschutz und Energieversorgung
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Quelle: BMU/DLR 02/2007 und 08/2009
MotivationKlimaschutz und Energieversorgung
= - 80% CO2 / +2°C
- 50% Verbrauch+ 50% Erneuerbare
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geothermischer Wärmefluss: ≈ 0,065 W/m² ≈ 2,4 x Weltenergiebedarf
44 min 30s
1 Jahr
Jährliche Sonneneinstrahlung: ≈ 180 W/m² ≈ 6500 x Weltenergiebedarf
Quelle: NASA, Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff
MotivationKlimaschutz und Energieversorgung
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 12
Quelle: BMU/DLR 02/2007 und 08/2009
MotivationKlimaschutz und Energieversorgung
-22%+12% -30%
= - 80% CO2 / +2°C
- 50% Verbrauch+ 50% Erneuerbare
-22% Verbrauch+12% Erneuerbare= - 30% CO2 / +2°C
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Quelle: BMU
= - 80% CO2 / +2°C
- 50% Verbrauch+ 50% Erneuerbare
-22% Verbrauch+12% Erneuerbare= - 30% CO2 / +2°C
+5% Verbrauch+11% Erneuerbare= -14% CO2 / +2°C
MotivationKlimaschutz und Energieversorgung
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ThemenkomplexEnergiewende und EnergiepolitikAuszug Arbeitskreis Energie, 09.11.2013 (Koalitionsvertrag)
„Die konventionellen Kraftwerke (Braunkohle, Steinkohle, Gas) als Teil desNationalen Energiemixes sind auf absehbare Zeit unverzichtbar.“
„Wind an Land: …um Überförderungen abzubauen, senken wir die Fördersätze. Wir werden eine Länderöffnungsklausel in das BauGB einfügen, die es ermöglicht länderspezifische Regelungen über Mindestabstände zur Wohnbebauung festzulegen.“
„ Wind auf See: …um anstehende Investitionen mit langen Vorlaufzeitenbei Offshore-Wind nicht zu gefährden, werden die dafür kurzfristig notwendigen Maßnahmen getroffen…“
Quelle: http://tinyurl.com/qdu9z3h
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GGSpitzenlast-KWs
Lastmanagement
ERZEUGEN
VERTEILEN
VERBRAUCH
AUSGLEICH
ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
Gestern
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GGSpitzenlast-KWs
Lastmanagement
+ Erzeugen
+ Erzeugen+ Verteilen
ERZEUGEN
VERTEILEN
VERBRAUCH
AUSGLEICH
ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
Heute
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GSpitzenlast-KWs
Lastmanagement
“HARDWARE”
+ Erzeugen
+ Erzeugen+ Verteilen
“SOFTWARE”
ERZEUGEN
VERTEILEN
VERBRAUCH
AUSGLEICH
„Smart Grid”
ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
à DezentralisierungMorgen
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ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
Quelle: Tina Ternus
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ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
Quelle: Tina Ternus
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ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
Quelle: Dr. Leprich, IZES, 2012
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ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
EEG-Umlage bis 31.12.2009: „physikalische Wälzung“kWherneuerbar x Vergütung / kWhgesamt
EEG-Umlage ab 01.01.2010: AusgleichsMechVOkWherneuerbar x (EEXPreis_gesamt - EEXPreis_erneuerbar) / kWhgesamt
0,00 Ct/kWh (Wind und Sonne)
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ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
Quelle: Tina Ternus2012 2013 2014
EEG-Umlage bis 31.12.2009: „physikalische Wälzung“kWherneuerbar x Vergütung / kWhgesamt
EEG-Umlage ab 01.01.2010: AusgleichsMechVOkWherneuerbar x (EEXPreis_gesamt - EEXPreis_erneuerbar) / kWhgesamt
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Quelle: BDEW
ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
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Quelle: SZ vom 06.11.2012
EEG in 2013: 20,4 Mrd
fossil bis 2011: 429 MrdEEG bis 2011: 54 Mrd
ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
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Quelle: dena 2011
ThemenkomplexEnergiewende und Energiepolitik
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DC-Leitungen
GSM-Modem
Monitoring + Einspeisemanagement+ Optimierung Eigenverbrauch (DSM)
AC-Leitungen
Anlagendokumentation
Störmelde-LED
Ü-Schutz
Einspeisezähler
PhotovoltaikKomponenten, Aufbau und Funktion
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EinspeisezählerBezugszähler
Stromnetz
Module Wechselrichter
14,00 ct/kWh
50,52 ct/kWh
Photovoltaik 1.0 (2000)Komponenten, Aufbau und Funktion
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Module Wechselrichter
PV-Erzeugung
2-Richtungs-Einspeisezähler
Bezugszähler
Monitoring
Photovoltaik 2.0 (2013)Komponenten, Aufbau und Funktion
13,88 ct/kWh14,62Ct/kWh
28,50 ct/kWh
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Aufgabenstellung- Standard-PV-Simulationsmodell- Standard-Verbrauchsprofil VDI 3807
- Analyse Wirtschaftlichkeit VDI 2067- Variantenuntersuchung (V, kW, …)
Ziel- Planungswerkzeug
Photovoltaik 2.0 (2013)Unterstützende Wärmebereitstellung mit PV
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Photovoltaik 2.0 (2013)Unterstützende Wärmebereitstellung mit PV
Quelle: MA Michael Schuldes, 2012
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pufferspeicher mit 300 l
Heizstab mit 1500 W bei5,3kW PV-Leistung
Heizstab mit 3000 W bei5,3kW PV-Leistung
Heizstab mit 4500 W bei5,3kW PV-Leistung
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Photovoltaik 2.0 (2013)Batteriespeicher im Betrieb
PV: 20,0 kWpSpeicher: 4,0 kWhBezug Nov.: 18 kWhBezug Jahr: 90 kWhVerbrauch: 2800 kWh
à Autarkie: 97 %
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Wirtschaftlichkeit Photovoltaik 2013Beispielberechnung EFH / ZFH
24.753 € 49.502 €1.955 € 24.749 €Gewinn
ErtragAufwandRückstellungen
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Investitionskosten 11,285 kWp Positionen des Angebots 01 Bauteile Fotovoltaikanlage 12.465 € 02 Montage Fotovoltaikanlage 3.385 € 03 Stromanschluss 745 € 04 Monitoring und Einspeisemanagement 1.285 € 05 Netz- und Anlagensicherheit 95 € 06 Zusätzliche Leistungen 0 € 07 Energiespeicher 0 € 08 Planung, Inbetriebnahme, Dokumentation 0 €
Netto 11,285 kWp x 1593 €/kWp 17.975 €MWSt 19 % 3.415 €Brutto 21.390 €
MWSt- Rückerstattung bei Gewerbe 3.415 €Summe Anschaffungskosten 17.975 €
Aufwand
variable Kosten ~ 1.100 – 1.400 €/kWpfixe Kosten ~ 500 – 3.000 €
à „Branchenkennzahl“ spez. Invest17.975 € / 11,285 kWp = 1.593 €/kWp
à Stromerzeugendes Gewerbevorsteuerabzugsberechtigt
24.753 € 49.502 €1.955 € 24.749 €Gewinn
ErtragAufwandRückstellungen
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Wirtschaftlichkeit Photovoltaik 2012Leistungsbestimmungà Verbrauchsanalyseà geeignetes Modul wählenà ggf. Verschattungsanalyseà optimierte Verschaltung
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 37
à 0,75 % von Invest Pos. 01à 5,00 €/kWp Versicherungà Zählermiete EVU
Betriebskosten und RückstellungenVorsorgliche Rückstellungen (0,75 % von Anschaffung) 93 € / JahrVersicherungskosten (5,00 € / kWp) 56 € / JahrMietkosten Stromzähler 60 € / JahrSumme vorsorgliche Rückstellungen 1.955 € / 21 JahreSumme Versicherungs- und Mietkosten 2.435 € / 21 Jahre
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 38
à aktuell sehr günstige Konditionenà Zinsbindung i.d.R. 10 Jahre
FinanzierungskostenAnteil Eigenkapital 0 %Anteil Eigenkapital 0 €Gewöhnliches Bankdarlehen 17.975 €Laufzeit 11 Jahre, Zinssatz 2,5 %
Monatliche Annuität 168 € / Monat Summe Zinskosten Darlehen 2.387 € / 21 Jahre
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 39
Investitionskosten 11,285 kWp Positionen des Angebots 01 Bauteile Fotovoltaikanlage 12.465 € 02 Montage Fotovoltaikanlage 3.385 € 03 Stromanschluss 745 € 04 Monitoring und Einspeisemanagement 1.285 € 05 Netz- und Anlagensicherheit 95 € 06 Zusätzliche Leistungen 0 € 07 Energiespeicher 0 € 08 Planung, Inbetriebnahme, Dokumentation 0 €
Netto 11,285 kWp x 1593 €/kWp 17.975 €MWSt 19 % 3.415 €Brutto 21.390 €
MWSt- Rückerstattung bei Gewerbe 3.415 €Summe Anschaffungskosten 17.975 €
Betriebskosten und RückstellungenVorsorgliche Rückstellungen (0,75 % von Anschaffung) 93 € / JahrVersicherungskosten (5,00 € / kWp) 56 € / JahrMietkosten Stromzähler 60 € / JahrSumme vorsorgliche Rückstellungen 1.955 € / 21 JahreSumme Versicherungs- und Mietkosten 2.435 € / 21 Jahre
FinanzierungskostenAnteil Eigenkapital 0 %Anteil Eigenkapital 0 €Gewöhnliches Bankdarlehen 17.975 €Laufzeit 11 Jahre, Zinssatz 2,5 %
Monatliche Annuität 168 € / Monat Summe Zinskosten Darlehen 2.387 € / 21 Jahre
24.753 €1.955 €
Aufwand
AufwandRückstellungen
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 40
à Vergütung nach EEG 2012
à Bezugsstrom: Eigenverbrauch
à Leistungsgarantie (20% | 25a)
BerechnungsgrundlagenInbetriebnahme und Betrachtungszeitraum 01 / 2013 -> 21 JahreEinspeisemanagement und Verlustrate ja 0 %
Einspeisevergütung < 10 KWp 17,02 ct / kWh< 40 KWp 16,14 ct / kWh< 1 MWp 14,40 ct / kWh
Abnahmeverpflichtung nach EEG (ab 01.01.2014) 90 %Eigenstromnutzung (ab 01.01.2014) 20 %Direktvermarktung zum Marktwert Solar 0 %
Kosten Bezugsstrom bei Inbetriebnahme 25,89 ct / kWhMarktwert Solar bei Inbetriebnahme 5,00 ct / kWhØ Preissteigerung Bezugsstrom 5,0 % / JahrØ Degradation Solarmodule 0,25 % / Jahr
Einnahmen
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 41
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0:15 3:15 6:15 9:15 12:15 15:15 18:15 21:15
Lei
stun
g [k
W]
Uhrzeit
Eigenverbrauch Jahresverlauf (Mo - Do)
DurchschnittErzeugungDurchschnittVerbrauch
à 90 % (62 % 365 d)
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 42
à „Branchenkennzahl“ spez. Ertrag kWh / kWp*aBestwerte: 7,2 kWh/kWp*d | 1268 kWh/kWp*a
à Entwicklung der Anlagenperformance(Bachelorarbeit Michael Schuldes)
EnergieertragSpezifischer Energieertrag im ersten Jahr 1.000 kWh / kWp*aØ 21 Jahre: Spezifischer Energieertrag pro Jahr 978 kWh / kWp*aØ 21 Jahre: Energieertrag gesamt pro Jahr 11.036 kWh / JahrØ 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 2.207 kWh / JahrØ 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0 kWh / Jahr
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 43
+ 38 %+ 13 %
Wirtschaftlichkeit Photovoltaik 2013FuE: Bachlorarbeit Michael Schuldes
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 44
ANLAGENVERLUSTE [%] BEST Ø
Mismatching Modul 0,25 0,75
Temperaturverhalten Modul 2,5 3,5
Verschattung Generator 0 2-20
Hinterlüftung Generator 1,8 2,6
DC-Verluste Stringleitungen 1 2
Wirkungsgrad WR 3 8
Leistungsverhältnis WR 0,25 2
AC-Verluste Stromanschluss 1 2
SUMME 9,8 22,85
1150 kWh/kWp*a
1147 1141
1118 1101
1118 1079
1098 1051
1087 1030
1056 948
929
910
1028
1018Ertragsdifferenz: 10,6 %
Ertrag:wesentlicheEinflussfaktoren
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 45
Einspeisevergütung 21 Jahre
870 kWh / kWp*ax 11,285 kWpx 0,2443 ct / kWhx 21 ax 80 %---------------------------= 40.295,22 €
Eigenstromnutzung, 21 Jahre
870 kWh / kWp*ax 11,285 kWpx (0,23+0,0805) ct / kWhx 21 ax 20 %---------------------------= 12.803,59 €
BerechnungsgrundlagenInbetriebnahme und Betrachtungszeitraum 01 / 2013 -> 21 JahreEinspeisemanagement und Verlustrate ja 0 %
Einspeisevergütung < 10 KWp 17,02 ct / kWh< 40 KWp 16,14 ct / kWh< 1 MWp 14,40 ct / kWh
Abnahmeverpflichtung nach EEG (ab 01.01.2014) 90 %Eigenstromnutzung (ab 01.01.2014) 20 %Direktvermarktung zum Marktwert Solar 0 %
Kosten Bezugsstrom bei Inbetriebnahme 25,89 ct / kWhMarktwert Solar bei Inbetriebnahme 5,00 ct / kWhØ Preissteigerung Bezugsstrom 5,0 % / JahrØ Degradation Solarmodule 0,25 % / Jahr
EnergieertragSpezifischer Energieertrag im ersten Jahr 1.000 kWh / kWp*aØ 21 Jahre: Spezifischer Energieertrag pro Jahr 978 kWh / kWp*aØ 21 Jahre: Energieertrag gesamt pro Jahr 11.036 kWh / JahrØ 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 2.207 kWh / JahrØ 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0 kWh / Jahr
EinnahmenØ 21 Jahre: Einspeisevergütung pro Jahr 1.493,91 € / JahrØ 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 860,64 € / JahrØ 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0,00 € / JahrØ 21 Jahre: Einnahmen pro Jahr 2.354,57 € / JahrØ 21 Jahre: Einnahmen pro Monat 196,21 € / MonatSumme Einnahmen 49.446,00 € / 20,92 Jahre
49.446 €Ertrag
Einnahmen
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 46
Einspeisevergütung 21 Jahre
978 kWh / kWp*ax 10,00 | x 1,285 kWpx 17,02 | x 16,14 ct / kWhx 21 ax 80 %---------------------------= 31.372,19 €
Eigenstromnutzung, 21 Jahre
978 kWh /kWp*ax 11,285 kWpx 38,99 (25,892013) ct / kWhx 21 ax 20 %---------------------------= 18.073,53 €Σ 49.445,72 €
BerechnungsgrundlagenInbetriebnahme und Betrachtungszeitraum 01 / 2013 -> 21 JahreEinspeisemanagement und Verlustrate ja 0 %
Einspeisevergütung < 10 KWp 17,02 ct / kWh< 40 KWp 16,14 ct / kWh< 1 MWp 14,40 ct / kWh
Abnahmeverpflichtung nach EEG (ab 01.01.2014) 90 %Eigenstromnutzung (ab 01.01.2014) 20 %Direktvermarktung zum Marktwert Solar 0 %
Kosten Bezugsstrom bei Inbetriebnahme 25,89 ct / kWhMarktwert Solar bei Inbetriebnahme 5,00 ct / kWhØ Preissteigerung Bezugsstrom 5,0 % / JahrØ Degradation Solarmodule 0,25 % / Jahr
EnergieertragSpezifischer Energieertrag im ersten Jahr 1.000 kWh / kWp*aØ 21 Jahre: Spezifischer Energieertrag pro Jahr 978 kWh / kWp*aØ 21 Jahre: Energieertrag gesamt pro Jahr 11.036 kWh / JahrØ 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 2.207 kWh / JahrØ 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0 kWh / Jahr
EinnahmenØ 21 Jahre: Einspeisevergütung pro Jahr 1.493,91 € / JahrØ 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 860,64 € / JahrØ 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0,00 € / JahrØ 21 Jahre: Einnahmen pro Jahr 2.354,57 € / JahrØ 21 Jahre: Einnahmen pro Monat 196,21 € / MonatSumme Einnahmen 49.446,00 € / 20,92 Jahre
49.446 €Ertrag
Einnahmen
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 47
Wirtschaftlichkeit Photovoltaik 2012Beispielberechnung EFH / ZFH
Investitionskosten 11,285 kWp Berechnungsgrundlagen Positionen des Angebots Inbetriebnahme und Betrachtungszeitraum 01 / 2013 -> 21 Jahre 01 Bauteile Fotovoltaikanlage 12.465 € Einspeisemanagement und Verlustrate ja 0 % 02 Montage Fotovoltaikanlage 3.385 € 03 Stromanschluss 745 € Einspeisevergütung < 10 KWp 17,02 ct / kWh 04 Monitoring und Einspeisemanagement 1.285 € < 40 KWp 16,14 ct / kWh 05 Netz- und Anlagensicherheit 95 € < 1 MWp 14,40 ct / kWh 06 Zusätzliche Leistungen 0 € 07 Energiespeicher 0 € Abnahmeverpflichtung nach EEG (ab 01.01.2014) 90 % 08 Planung, Inbetriebnahme, Dokumentation 0 € Eigenstromnutzung (ab 01.01.2014) 20 %
Direktvermarktung zum Marktwert Solar 0 %Netto 11,285 kWp x 1593 €/kWp 17.975 €MWSt 19 % 3.415 € Kosten Bezugsstrom bei Inbetriebnahme 25,89 ct / kWhBrutto 21.390 € Marktwert Solar bei Inbetriebnahme 5,00 ct / kWh
MWSt- Rückerstattung bei Gewerbe 3.415 € Ø Preissteigerung Bezugsstrom 5,0 % / JahrSumme Anschaffungskosten 17.975 € Ø Degradation Solarmodule 0,25 % / Jahr
Betriebskosten und Rückstellungen EnergieertragVorsorgliche Rückstellungen (0,75 % von Anschaffung) 93 € / Jahr Spezifischer Energieertrag im ersten Jahr 1.000 kWh / kWp*aVersicherungskosten (5,00 € / kWp) 56 € / Jahr Ø 21 Jahre: Spezifischer Energieertrag pro Jahr 978 kWh / kWp*aMietkosten Stromzähler 60 € / Jahr Ø 21 Jahre: Energieertrag gesamt pro Jahr 11.036 kWh / JahrSumme vorsorgliche Rückstellungen 1.955 € / 21 Jahre Ø 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 2.207 kWh / JahrSumme Versicherungs- und Mietkosten 2.435 € / 21 Jahre Ø 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0 kWh / Jahr
Finanzierungskosten EinnahmenAnteil Eigenkapital 0 % Ø 21 Jahre: Einspeisevergütung pro Jahr 1.493,91 € / JahrAnteil Eigenkapital 0 € Ø 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 860,64 € / JahrGewöhnliches Bankdarlehen 17.975 € Ø 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0,00 € / JahrLaufzeit 11 Jahre, Zinssatz 2,5 % Ø 21 Jahre: Einnahmen pro Jahr 2.354,57 € / Jahr
Monatliche Annuität 168 € / Monat Ø 21 Jahre: Einnahmen pro Monat 196,21 € / Monat Summe Zinskosten Darlehen 2.387 € / 21 Jahre Summe Einnahmen 49.446,00 € / 20,92 Jahre
24.753 € 49.446 €1.955 € 24.693 €Gewinn
Ertrag
Aufwand Einnahmen
AufwandRückstellungen
Stromgestehungskosten der PV-Anlage in 2013?
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 48
Wirtschaftlichkeit Photovoltaik 2012Beispielberechnung EFH / ZFH
Investitionskosten 11,285 kWp Berechnungsgrundlagen Positionen des Angebots Inbetriebnahme und Betrachtungszeitraum 01 / 2013 -> 21 Jahre 01 Bauteile Fotovoltaikanlage 12.465 € Einspeisemanagement und Verlustrate ja 0 % 02 Montage Fotovoltaikanlage 3.385 € 03 Stromanschluss 745 € Einspeisevergütung < 10 KWp 17,02 ct / kWh 04 Monitoring und Einspeisemanagement 1.285 € < 40 KWp 16,14 ct / kWh 05 Netz- und Anlagensicherheit 95 € < 1 MWp 14,40 ct / kWh 06 Zusätzliche Leistungen 0 € 07 Energiespeicher 0 € Abnahmeverpflichtung nach EEG (ab 01.01.2014) 90 % 08 Planung, Inbetriebnahme, Dokumentation 0 € Eigenstromnutzung (ab 01.01.2014) 20 %
Direktvermarktung zum Marktwert Solar 0 %Netto 11,285 kWp x 1593 €/kWp 17.975 €MWSt 19 % 3.415 € Kosten Bezugsstrom bei Inbetriebnahme 25,89 ct / kWhBrutto 21.390 € Marktwert Solar bei Inbetriebnahme 5,00 ct / kWh
MWSt- Rückerstattung bei Gewerbe 3.415 € Ø Preissteigerung Bezugsstrom 5,0 % / JahrSumme Anschaffungskosten 17.975 € Ø Degradation Solarmodule 0,25 % / Jahr
Betriebskosten und Rückstellungen EnergieertragVorsorgliche Rückstellungen (0,75 % von Anschaffung) 93 € / Jahr Spezifischer Energieertrag im ersten Jahr 1.000 kWh / kWp*aVersicherungskosten (5,00 € / kWp) 56 € / Jahr Ø 21 Jahre: Spezifischer Energieertrag pro Jahr 978 kWh / kWp*aMietkosten Stromzähler 60 € / Jahr Ø 21 Jahre: Energieertrag gesamt pro Jahr 11.036 kWh / JahrSumme vorsorgliche Rückstellungen 1.955 € / 21 Jahre Ø 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 2.207 kWh / JahrSumme Versicherungs- und Mietkosten 2.435 € / 21 Jahre Ø 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0 kWh / Jahr
Finanzierungskosten EinnahmenAnteil Eigenkapital 0 % Ø 21 Jahre: Einspeisevergütung pro Jahr 1.493,91 € / JahrAnteil Eigenkapital 0 € Ø 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 860,64 € / JahrGewöhnliches Bankdarlehen 17.975 € Ø 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0,00 € / JahrLaufzeit 11 Jahre, Zinssatz 2,5 % Ø 21 Jahre: Einnahmen pro Jahr 2.354,57 € / Jahr
Monatliche Annuität 168 € / Monat Ø 21 Jahre: Einnahmen pro Monat 196,21 € / Monat Summe Zinskosten Darlehen 2.387 € / 21 Jahre Summe Einnahmen 49.446,00 € / 20,92 Jahre
24.753 € 49.446 €1.955 € 24.693 €Gewinn
Ertrag
Aufwand Einnahmen
AufwandRückstellungen
2013: (24753,00 € + 1955,00 €) / 11038 kWh*a x 21a = 11,52 Ct/kWh2012: (32556,00 € + 3367,00 €) / 11038 kWh*a x 21a = 15,49 Ct/kWh
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 49
Aufwands- und Ertragsprognose, tabellarische Darstellung 100 % Fremdkapital
Anschaffungskosten 2,50 kWp Berechnungsgrundlagen Einzelpositionen Inbetriebnahme und Betrachtungszeitraum 01 / 2014 -> 21 Jahre 01 Bauteile Photovoltaikanlage 2.900 € Einspeisemanagement und Verlustrate ja 0 % 02 Montage Photovoltaikanlage 1.250 € 03 Stromanschluss 750 € Einspeisevergütung < 10 KWp 0,00 ct / kWh 04 Monitoring und Einspeisemanagement 0 € < 40 KWp 0,00 ct / kWh 05 Netz- und Anlagensicherheit 100 € < 1 MWp 0,00 ct / kWh 06 Zusätzliche Leistungen 0 € bei 2,5 kWp 0,00 ct / kWh 07 Elektrischer Energiespeicherung 0 € 08 Planung, Inbetriebnahme, Dokumentation 0 € Abnahmeverpflichtung nach EEG (ab 01.01.2014) 100 %
Natürliche Eigenstromnutzung 70 %Zusätzliche Speichernutzung (ab 01.01.2014) 0 %Direktvermarktung zum Marktwert Solar 0 %
Netto 2,5 kWp x 2000 €/kWp 5.000 € Jahresstromverbrauch 5.000 kWh / JahrMWSt 19 % 950 € Kosten Bezugsstrom bei Inbetriebnahme 28,50 ct / kWhBrutto 5.950 € Marktwert Solar bei Inbetriebnahme 5,00 ct / kWh
MWSt- Rückerstattung bei Gewerbe 0 € Ø Preissteigerung Bezugsstrom 5,0 % / JahrSumme Anschaffungskosten 5.950 € Ø Degradation Solarmodule 0,25 % / Jahr
Betriebskosten und Rückstellungen EnergieertragVersicherungskosten (5,00 € / kWp) 13 € / Jahr Spezifischer Energieertrag im ersten Jahr 1.000 kWh / kWp*aMietkosten Stromzähler 70 € / Jahr Ø 21 Jahre: Spezifischer Energieertrag pro Jahr 978 kWh / kWp*aVorsorgliche Rückstellungen (1 % x Pos. 01+04+08) 29 € / Jahr Ø 21 Jahre: Energieertrag gesamt pro Jahr 1.711 kWh / JahrSumme vorsorgliche Rückstellungen 607 € / 21 Jahre Ø 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 1.711 kWh / JahrSumme Versicherungs-, Wartungs- und Mietkosten 2.072 € / 21 Jahre Ø 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0 kWh / JahrØ Preissteigerung Betriebskosten 2,0 % / Jahr Ø 21 Jahre: Warmwasserbereitung pro Jahr 0 kWh / Jahr
Finanzierungskosten EinnahmenØ 21 Jahre: Einspeisevergütung pro Jahr 0,00 € / Jahr
Anteil Eigenkapital 0 % Ø 21 Jahre: Eigenstromnutzung pro Jahr 729,56 € / JahrAnteil Eigenkapital 0 € Ø 21 Jahre: Warmwassernutzung pro Jahr 0,00 € / JahrGewöhnliches Bankdarlehen 5.950 € Ø 21 Jahre: Direktvermarktung pro Jahr 0,00 € / JahrLaufzeit 14 Jahre, Zinssatz 2,5 % Ø 21 Jahre: Einnahmen pro Jahr 729,56 € / Jahr
Monatliche Annuität 45 € / Monat Ø 21 Jahre: Einnahmen pro Monat 60,80 € / Monat Summe Zinskosten Darlehen 1.028 € / 21 Jahre Summe Einnahmen 15.259,88 € / 21 Jahre
9.657 € 15.260 €607 € 5.603 €
28,56 Ct/kWh 34,2 %2,77 %Rendite
Autarkiegrad (elektrisch)GewinnErtrag
Aufwand Ertrag
AufwandDarin enthaltene RückstellungenStromgestehungskosten Photovoltaik
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Ausblick Photovoltaik 20xxEntwicklung Einspeisevergütung
real 2013:17,02 ct/kWh(< 10 kWp)
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Ausblick Photovoltaik 20xxEntwicklung Investitionskosten
real 2013:~1.500,00 €/kWp
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Ausblick Photovoltaik 20xxEinspeisevergütung nach EEG 2012 ab 01.01.2013
àElektrische SpeicherapplikationenàIndustrielle Eigenstromnutzung
Quelle: Bundesverband Solarwirtschaft
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: individuell!
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Eigenstromnutzung und dezentrale Kleinanlagenà DSM-Funktionen
Speicherapplikationen inkl. thermischer Anwendungà ggf. in Vbdg. mit Elektromobilität
Netzintegration und Netz Servicesà Blindleistung, Einspeisemanagement, Frequenzhaltung
Solarzellen als StandardbaustoffBuilding integrated Photovoltaics (BiPV)
Ausblick Photovoltaik 20xxTendenzen
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17,745 kWp in Ratkovac, KosovoBackupsystem zur NetzstabilisierungEinkaufszentrum: Kühltheken, elektr. TürenStrompreis 8,0 ct / kWhkeine Einspeisevergütung
Beispiel Photovoltaik 20xxProjektbeispiel: elektrische Speicher
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PHOTOVOLTAIK (PV)Spitzenleistung: 39,84 kWpErtrag: 36.600 kWh/a (919 kWh/kWp*a )
HEIZKRAFTWERK (HKW)Anschlussleistung 20,00 kWVerbrauch: 60.000 kWh/a-------------------------------------------------------Eigenstromnutzung: ~ 27.500 kWhAnteil PV: 75 %Anteil HKW: 45 %zusätzliche CO2-Einsparung: 15 t/a
SCHÜCO MPE240PS09OST: 51 x 240 Wp = 12,24 kWpSÜD: 25 x 240 Wp = 6,0 kWpWEST: 90 x 240 Wp = 21,6 kWp----------------------------------------------GESAMT: 166 x 240 Wp = 39,84 kWp
Beispiel PV 20xx Projektbeispiel Nahwärme
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Stuhlenmiller MEngFolie 56
152,725 kWp in 86633 Neuburg (BSKW ND V)- Festwertabregelung am Netzverknüpfungspunkt- Kooperation mit den SW ND (100 kVA)- Eigenstromnutzung durch ansässige Industrie
Quelle: Stuhlenmiller
Beispiel PV 20xxProjektbeispiel industrielle Eigenstromnutzung (2011)