ENERGIEAGENTUR RHEINLAND-PFALZ

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1 ENERGIEAGENTUR RHEINLAND-PFALZ MIT DER SONNE DEN WEINKELLER KÜHLEN Guldental factor e - Mehr Energieeffizienz im Weinbaubetrieb Dr. Ralf Engelmann Referent Solarenergie, Geothermie und Speicher

2 WARUM SOLLTE ICH SOLARENERGIE ÜBERHAUPT NUTZEN? jährliches Energieangebot durch regenerative Energiequellen gesamtes Energieangebot von fossilen und nuklearen Energieträgern auf der Erde Windenergie Weltweiter jährlicher Primärenergieverbrauch Kohle Reichweite 170 a Bioenergie Solarenergie Erdöl 45 a Geothermie Wasserkraft Gezeitenkraft In einem Jahr schickt uns die Sonne das fache des weltweit jährlichen Energiebedarfs oder in 70 Minuten den weltweit jährlichen Energiebedarf Uran Erdgas 65 a 70 a Datenquelle: Grafik verändert nach Quaschning 2011, Kurzbericht AG Energierohstoffe, BMWi

3 SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS? Nutzungsarten der Sonnenenergie» Sonnenenergie kann auf verschiedene Weise genutzt werden: Thermisch geführte Kühlung» Solarthermische Anlage» Thermisch angetriebene Kälteerzeugung/ Klimaanlage (Adsorptionskältemaschine)» Kaltwasserkreislauf Elektrische geführte Kühlung» Photovoltaik-Anlage» Elektrisch angetriebene Kälteerzeugung/ Klimaanlage (Kompressionskältemaschine, Verdunstungskondensator/ Kühlturm)» Kaltwasserkreislauf Bildquelle: EOR

4 SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS? Netzgekoppelte PV-Anlage» Komponenten Solargenerator Solarmodul Solarzelle Verbindungskabel Wechselrichter Einspeisezähler Speicher Bildquelle: Agentur für Erneuerbare Energien

5 SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS? Installation Montagemöglichkeiten Anforderungen an das Dach: Statik Dacheindeckung (asbestfreie Abdeckung) genügend Freiflächen Zugang zum Solardach für Wartungsarbeiten Bildquelle: Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung (2008)

6 SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS?» Photovoltaikanlagen sind bauliche Anlagen im Sinne des Baurechts» Genehmigungspflichtabhängig vom jeweiligen Landesbaurecht Für Rheinland-Pfalz gilt 62 Abs. 1 Nr. 2d LBauO Rh.-Pf. Solaranlagen auf oder an Gebäuden sind genehmigungsfrei Ausnahme: Anlagen auf oder an Kulturdenkmälern sowie in der Umgebung von Kultur- und Naturdenkmälern (Kostenfreie) Genehmigungspflicht Bildquelle: baufachkatalog.de

7 SOLARANLAGEN - INSTALLATION Bildquelle: EOR

8 SOLARANLAGEN - INSTALLATION Bildquelle: EOR, Schott Solar AG, Schüco, Baunetz Wissen Solar, Soltecture/Baunetz Wissen Solar, heliathus Solar GmbH, heliatek

9 SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS? Entscheidungskriterien bei der Anschaffung und Planung einer PV- Anlage» Standortfaktoren: Sonneneinstrahlung/ Klimazone Ausrichtung der Solaranlage Verschattung» Wirtschaftliche Faktoren: Technologie Kosten der Anlage Verbrauch Quelle: Klaus-Uwe Gerhardt/ pixelio.de

10 WARUM SOLLTE ICH SOLARENERGIE ÜBERHAUPT NUTZEN? Sonneneinstrahlung Mittlere Globalstrahlung in Dt: kwh/m² im Jahr Mittlere Globalstrahlung in RLP: kwh/m² im Jahr Jährliche Sonneneinstrahldauer: h Jährlicher Stromertrag: kwh/kw p Bildquelle: Deutscher Wetterdienst

11 Stromproduktion SOLARANLAGEN - PLANUNG Ausrichtung und Neigung» Optimale Ausrichtung: Süden, Neigungswinkel Ostausrichtung Südausrichtung Westausrichtung Sonnenaufgang Mittag Sonnenuntergang Tageszeit Bildquelle: MGT esys Energy System

12 PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN - PLANUNG Verschattung» K.O.-Kriterium bei der Anlagenplanung» Jahres- und tageszeitabhängige Verschattung beachten (Sonnenhöchststand : 63,5, Sonnentiefststand : 16,5 ) Ziel: Verschattungsfreiheit der kompletten Anlage (besser auf Module verzichten als verschattete Module)

13 Brutto Systempreis PV-Anlage ( /kw p ) SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS? BRUTTO SYSTEMPREISE PV-AUFDACHANLAGEN Systempreise für Aufdachanlagen sind von 2006 bis 2014 um 71 % gefallen Systempreise heute bei bis / kw p Systemkosten PV- Anlagen < 100 kw p Jahr Datenquelle: verändert nach BSW-Solar/EuPD Research

14 Strompreis exkl. Mwst. ( Cent/kWh) SOLARE KÜHLUNG WIE GEHT DAS? Strompreisentwicklung in Deutschland PV-Stromgestehungskosten Strompreis von 2000 bis 2015 um ca. 110% gestiegen Solarstrompreis von 2000 bis 2015 um ca. 80% gefallen Haushaltsstrompreis Grid parity 24 bis 26 Cent/ kwh 12 bis 14 Cent/ kwh 10 Industriestrompreis 10 bis 12 Cent/ kwh Jahr +40% EEG-Umlage auf Eigenverbrauch für PV-Anlagen nach dem und größer 10 kwp Datenquelle: verändert nach BSW-Solar/BMU

15 WELCHES GESCHÄFTSMODELL IST RENTABEL?» Paradigmenwechsel in der PV: früher: Geldanlagen mit hohen Renditen heute: Stromkosteneinsparung» direkte Förderung durch das EEG wird für PV-Anlagenbetreiber immer weniger relevant» Investitionen in Solarstrom-Systeme amortisieren sich inzwischen schneller über den eigenverbrauchten als über den eingespeisten Strom! => Vermeidung von Netzstrombezugskosten» Nicht eigenverbrauchter Strom wird weiterhin ins Stromnetz eingespeist» Ziel: Systeme mit hohem Eigenverbrauchsanteil bei gleichzeitig hohem Autarkiegrad => PV-Anlage optimal auf Energiebedarf abstimmen

16 WELCHES GESCHÄFTSMODELL IST RENTABEL? ERMITTLUNG ZWEI ENTSCHEIDENDER PARAMETER, WELCHE DIE EFFEKTIVITÄT DES PV-SYSTEMS DEFINIEREN» Eigenverbrauch [%]: E V = E ev / E PV (E ev eigenverbrauchter Strom, E PV erzeugter PV-Strom)» Autarkiegrad [%]: AG = E ev / (E ev + E netz ) (E ev eigenverbrauchter Strom, E netz Strom aus dem Netz)

17 WELCHES GESCHÄFTSMODELL IST RENTABEL? WIE KANN EIGENVERBRAUCH UND AUTARKIEGRAD BEEINFLUSST WERDEN?» Größe des PV Systems optimieren Anpassung der PV-Anlage auf den Stromverbrauch» Lastmanagement Lastkurve des Verbrauchers ermitteln Stromverbrauch an Stromproduktion anpassen Nutzung des überschüssigen PV-Stroms» Speichersysteme Wärmespeicher (Eisspeicher) Batteriesysteme (Kleinspeicher, E-Mobilität, etc.)

18 ZUSAMMENFASSUNG» Paradigmenwechsel in der PV: früher: Geldanlagen mit hohen Renditen heute: Stromkosteneinsparung» Bedarfsgerechte Anlagenauslegung: auf den Verbrauch des Endnutzers ausgelegen» Wirtschaftlicher Betrieb von Photovoltaik-Anlagen: Investition in PV-Anlagen ist rentabler als viele Geldanlagen PV-Stromgestehungskosten ca. 10 bis 12 Cent/ kwh hoher Eigenverbrauch ist heute wirtschaftlicher als den PV-Strom einzuspeisen und die EEG-Vergütung zu kassieren» Fazit: Optimales Anwendungsfeld: PV-Anlagen+Kühlung» PV-Stromproduktion passt mit Nachfrage gut zusammen!