Helvetic Energy Solargipfel Solarwärme und Photovoltaik Quo Vadis? wie weiter? Dr. Michel Haller Leiter Forschung

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1 Helvetic Energy Solargipfel 2015 Solarwärme und Photovoltaik Quo Vadis? wie weiter? Dr. Michel Haller Leiter Forschung

2 Das SPF Institut für Solartechnik Ein Institut der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR, FHO) Kompetenzzentrum für Solarenergie seit 34 Jahren (seit 1981) 38 Mitarbeiter, davon 24 af+e 95% über Drittmittel finanziert, ca. 1.5 Vollzeitstellen über HSR-Lehre Indoor Sonnensimulator am SPF Prof. M. Rommel Institutsleiter S. Brunold Stv. Institutsleiter A. Bohren Testing M. Haller Forschung Ch. Biba Photovoltaik 2

3 Klarstellung Ich bin klarer Befürworter von Solarenergie im Allgmeinen......d.h. sowohl der Solarwärme als auch der Photovoltaik Formulierungen mögen teilweise bewusst provokativ und pointiert sein Hoffentlich sind Sie nicht überall meiner Meinung......sonst wird diese Veranstaltung langweilig... 3

4 Energiestrategie 2050 Ausbauziele des Bundes, PV gemäss E-Perspektiven, Stand 2012 TWh/a Solarwärme Photovoltaik 0.5 a) 3 a) 11.1 b) Quelle: a) E-Perspektiven, zitiert in Vortrag von Urs Wolfer, 2012; b) Energiestrategie 2050 Botschaft zum 1. Massnahmenpaket 4

5 Energiestrategie 2050 Ausbauziele, Energiestrategie 2050 und E-Perspektiven, Stand 2012 TWh/a Solarwärme % Photovoltaik %? 0.5 a) 3 a) 11.1 b) 120 neu 1.26 neu 7 Quelle: a) E-Perspektiven, zitiert in Vortrag von Urs Wolfer, 2012; b) Energiestrategie 2050 Botschaft zum 1. Massnahmenpaket TWh/a Strombedarf CH 6% 19% 0.6% 1.5% Deckungsanteile 5

6 Energiestrategie 2015 Persönliche Einschätzung Solarwärme 6% des Gesamt-Wärmebedarfs ca. 50% des Warmwassers im Wohnbereich! Photovoltaik Anteil Photovoltaik (Stand 2015) Schweiz 1.5%, Wachstum derzeit +0.6% pro Jahr Deutschland 6% Hypothese: 19% werden wir bereits 2035 mit heute verfügbarer Technik erreicht haben, für 2050 wären ambitiösere Ziele erreichbar! Bei beiden Techniken fragt sich aber auch: was ist machbar zu vertretbaren Kosten? was ist die kostengünstigste Lösung für einen möglichst grossen Anteil erneuerbarer Energien? 6

7 Markt-Entwicklung Solarwärme Photovoltaik Solarwärme verlangsamter Zubau seit 2008 Photovoltaik beschleunigtes Wachstum Massnahmen der Energiestrategie greifen nicht bis GWh bei heutigem Wachstum (ergibt total 4.1 GWh) Massnahmen (KEV, Einmalvergütung) greifen... 7

8 Massnahmen / Förderung Solarwärme Sache der Kantone, in jedem Kanton unterschiedlich Ungeschriebener Grundsatz: Es darf auf keinen Fall «Geld verdient» werden mit Subventionen - > Subvention DARF NICHT kostendeckend sein. Einmalvergütung ca Franken für WW, 3000 Franken für Kombi- System -> 7-20 % der Investitionskosten Photovoltaik Bundessache, einheitlich für die ganze Schweiz festgelegt und dadurch einfach kommunizierbar Kostendeckend (KEV oder Einmalvergütung) Einmalvergütung ca. 30% der Investitionskosten 8

9 Bericht des Bundesrates / Postulat Pfister Antworten des Bundesrats: PV hat Aufschwung erlebt dank Technologie- und Marktentwicklung, KEV, und sinkenden Anlagekosten, bei Solarwärme war auf der Kostenseite nicht viel Bewegung... Der Gesetzgeber sollte auf die Priorisierung einer Technologie verzichten und die Technologiewahl dem Bauherrn überlassen... 9

10 Denkanstoss... Bundesrat: «Der Gesetzgeber sollte auf die Priorisierung einer Technologie verzichten» Solarwärme Sache der Kantone, in jedem Kanton unterschiedlich Ungeschriebener Grundsatz: Es darf auf keinen Fall «Geld verdient» werden mit Subventionen -> Subvention DARF NICHT kostendeckend sein. Einmalvergütung ca Franken für WW, 3000 Franken für Kombi- System -> % der Investitionskosten Photovoltaik Bundessache, einheitlich für die ganze Schweiz festgelegt und dadurch einfach kommunizierbar, einfach prognostizierbar Kostendeckend (KEV oder Einmalvergütung) Einmalvergütung ca. 30% der Investitionskosten 10

11 Kritik an Solarwärme: fehlende Kostensenkung... Am Anfang war... die KEV! War nun am Anfang das Huhn Attraktiv für Investor Kosten- Senkung... oder das Ei? Markt- Wachstum 11

12 Eine Lektion in Konsumenten-Verhalten und Markt-Mechanismen keine kostendeckende Förderung kein finanzieller Gewinn für den Endkunden Nur ökologisch gesinnte Endkunden / Idealisten kaufen (+/-5% der Bevölkerung?) Preis ist NICHT ausschlaggebend für den Kauf Kein Preisdruck Keine Preissenkungen 12

13 Eine Lektion in Konsumenten-Verhalten und Markt-Mechanismen keine kostendeckende Förderung kein finanzieller Gewinn für für den den Endkunden Nur ökologisch gesinnte Endkunden / Idealisten Investoren steigen ein, jedermann kauft kaufen (+/-5% der Bevölkerung?) Preis Preis ist NICHT ist ausschlaggebend für den für den Kauf Kauf Kein Preisdruck Keine Preissenkungen 13

14 Was möglich wäre... Schweiz: Solare Wärmepreise Rp/kWh 2 3 x heutiger Gas- oder Ölpreis! Ohne Subvention nicht konkurrenzfähig Dänemark: Solare Wärmeproduktion für 4-5 -cent/kwh, ohne Subventionen konkurrenzfähig / Einspeisung in Fernwärmenetze Diese eine Anlage bringt m 2 Solarwärmekollektoren ans Netz! 14 Quelle: PlanEnergi,

15 Preisstruktur Solarwärme Schweiz Arbeitsleistungen CH doppelt so teuer wie AT oder DE! ¾ der Kosten sind weder Speicher noch Kollektoren! >50% sind Arbeitsleistungen Grösste Preissenkungspotenziale: Quelle: Sabine Perch-Nielsen, EBP, 2014 Kompakt gefertigte, vorfabrizierte Komplett-Einheiten mit geringem und idiotensicherem Installationsaufwand! Subventionshöhe knapp an der Wirtschaftlichkeit 15

16 Preissenkung PV nachhaltig gebremst oder nur kurze Pause? Quelle: Fraunhofer ISE, BSW Haupt-Kosten bei kleinen Anlagen sind nicht mehr die Module, sondern die Installation! Quelle: Sonne Wind + Wärme, Ausgabe 07-08/2015 weiter sinkende Endkunden- Preise werden durch Reduktion der Installationskosten oder höherer Effizienz der Module kommen müssen... 16

17 Wenn und Aber... Überschüsse bei Solarwärme verfallen / bei PV werden sie ins Netz eingespeist und vergütet Solarwärme deckt schnell einmal 25% des Gesamt-Wärmebedarfs vor Ort, deshalb gibt es sommerlichen Überschuss PV deckt nur gerade 1.5% des Strombedarfs der Schweiz, schaun wir mal, wer den Überschuss vergüten wird, wenn es einmal 25% Deckung sind... Zukunft: Viel PV im Netz an heissen Sommer-Tagen keiner wird dann freiwillig die Einspeisung nennenswert vergüten Eigenverbrauchslösungen werden gesucht Anlagen werden kleiner gebaut (sofern Module teurer als Ziegel...) 17

18 Erhöhung des Eigenverbrauchs... Batteriespeicher derzeit noch nicht rentabel (35-70 Rp/kWh) grösstes Potenzial für Eigenverbrauch ohne Batteriespeicher im Haus haben......elektrofahrzeuge...warmwasser und Raumheizung Lastverschiebungen für Kochen, Licht, Computer, Fernseher werden wohl nicht stattfinden... Ausgleich hier nur über Batterie oder Netz... PV-Wärmepumpen und PV-Elektroheizung (sofern erlaubt) sind eine direkte Konkurrenz für Solarwärmeanlagen Durch Eigenverbrauch von PV-Strom wird die Lösung PV-WP auch wirklich in der Leistung vergleichbar mit Solarwärme Ein Teil des vor wenigen Jahren für die Solarwärme anvisierten Marktes wird hier wegfallen! 18

19 Eigenverbrauch: Intelligente Regelkonzepte sind gefragt... 19

20 Eigenverbrauch ist noch kein Smart Grid! Zeitschaltuhr für Warmwasserbereitung durch WP oder Elektroheizung am Mittag statt in der Nacht el. Leistung [kw] PV WP Total Einspeise- Spitze Bezugs- Spitze Zeit in Stunden 20

21 Eigenverbrauch: derzeit mehr Fragen als Antworten! af + E im Bereich Eigenverbauch Was ist eine gute Eigenverbrauchsregelung? Was sollte sie tun, und was nicht? Wie kann der Endkunde beurteilen, ob das angebotene Produkt eine gute Eigenverbrauchslösung bietet? Wie schneidet ein ausschliesslich auf Eigenverbrauch optimiertes WP-Solar- System in Bezug auf Netz-Freundlichkeit ab? Kann man Eigenverbrauch vergleichbar im Labor messen? 21

22 ... oder dann doch lieber Solarwärme? Vorteil Solarwärme: Eigenverbrauch garantiert! einfach sicher 100% Eigenverbrauch... Was soll der ganze Tumult um Eigenverbrauch? Das garantieren wir bei der Solarwärme schon lange... 22

23 Hypothesen KEV ist ein Auslaufmodell Vergütung unabhängig vom Zeitpunkt der Einspeisung - war gut als Starthilfe, ist aber nicht mehr sinnvoll ab einer gewissen Markt-Durchdringung... Netto- und Plusenergiebilanzen werden bald nicht mehr gefragt sein Eigenverbrauch und «smart grid» gewinnen zunehmend an Bedeutung für die PV PV + WP mit intelligenter Regelung ist im Kommen PV + WP wird zur wirklich vergleichbaren Konkurrenz zur Solarwärme 23

24 Weitere Entwicklungen Kombispeicher werden zunehmend mit Wärmepumpen kombiniert werden, um den Eigenverbrauch zu erhöhen Die Wärmepumpen-Branche ist noch nicht bereit für den Kombi-Speicher! Sie versteht noch zu wenig davon! Batteriespeicher könnten diese Entwicklung eines Tage ablösen dabei sind jedoch sowohl Umweltwirkungen als auch Kosten zu beachten 24

25 Wärmepumpe und Kombispeicher WP + Kombispeicher erfordern spezielle Abstimmung aufeinander! Empfehlungen aus dem BFE-Projekt Sol-Heap beachten:... download Flyer von 25

26 Wärmepumpe und Kombispeicher Die Wärmepumpe verzeiht keine Fehler bei der Speicherschichtung! 90% 85% Schichtungseffizienz [%] 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% R² = % mehr Bedarf an el. Energie! WP Stromverbrauch [kwh] Quelle: BFE-Projekt StorEx / SPF 26

27 Zusammenfassung... Heutige Massnahmen für PV + ST PV: Überschiessen die zu knapp formulierten Ziele der ES 2050 ST: Erreichen die viel zu knapp formulierten Ziele bei weitem nicht Keine Priorisierung einer Technologie würde bedeuten: Förderung Solarwärme zur Bundessache erklären Kostendeckende Förderung auch für Solarwärme Potenziale zur Kostensenkung bei Solarwärme sind hoch Derzeit nur ¼ der Kosten für Speicher und Kollektor, Preise 100% höher als im Ausland Vorfertigungsgrad System, Installationsaufwand Preisdruck durch kostendeckende Förderung Trend zu PV+Wärmepumpe bringt zusätzliche Konkurrenz zw. PV+ST 27

28 Aufgaben für die Solarwärme-Branche Kosten reduzieren Komplexität reduzieren Vorfertigung erhöhen Überflüssigen Schnickschnack über Bord werfen... Zuverlässigkeit erhöhen Konkret Variante 1 / kleine Systeme Kompaktsystem, als Komplettsatz / System mit hohem Vorfertigungsgrad getestet auf Leistung und Installationssicherheit (Fehler von vornherein ausschliessen) BFE-Projekt SolProof Variante 2: Custom made: nur noch mit Monitoring. Lobbyarbeit für gleich lange Spiesse wie PV! 28

29 Aufgaben für die PV-Branche Nicht überheblich werden lieber nachhaltig wachsen als zu... schne xponentie ll aber auch nicht im... schne ckentempo Kosten-Reduktion ab nun eher über höheren Wirkungsgrad als über tiefere Zellpreise... Der Weg zu >15% Anteil an der Stromversorgung führt über intelligente Netzintegration und Speicher-Lösungen... führt vermutlich zu variablen Einspeisetarifen mit praktisch Null-Vergütung an schönen Sommer-Wochenenden, vor allem wenn gleichzeitig der Wind bläst... 29

30 Was wir vermeiden wollen... PV-Marktentwicklung Deutschland 30 Quelle: HeinConcept / Market Intelligence

31 Danke für Ihre Aufmerksamkeit 31