Bericht aus der Photovoltaik-Praxis. Referent: Markus Schmid

Transkript

1 Bericht aus der Photovoltaik-Praxis Referent: Markus Schmid - 1 -

2 Übersicht 1. Die Firma Krannich Solar 2. Grundlagen der Photovoltaik Modultechnik Wechselrichtertechnik 3. Entwicklung der PV-Märkte weltweit 4. Der PV-Markt Deutschland 5. Einspeisevergütung 6. Wirtschaftlichkeitsberechnungen - 2 -

3 Die Firma Krannich Solar Das Unternehmen Krannich Solar ist einer der führenden Systemanbieter für Photovoltaikanlagen in Europa Das Leistungsprogramm umfasst Solarmodule, Montagesysteme und Wechselrichter für netzgekoppelte Anlagen Seit 15 Jahren plant und konfektioniert Krannich leistungsstarke Photovoltaikanlagen und steht den Handwerks- und Energieversorgungspartnern mit Rat und Tat zu Seite Als Profi- Partner des PV-Installateurs vereint Krannich Solar Qualität, Leistung, Kompetenz und Service - 3 -

4 Die Firma Krannich Solar Firmenstandorte USA New Jersey 2005 Korea Seoul 2007 Deutschland Stuttgart 1995 München 2008 Spanien Valencia 2004 Madrid 2008 Italien Torino 2006 Bologna 2009 Griechenland Thessaloniki 2007 Athen 2009 Frankreich Lyon 2008 Toulouse 2009 Tschechien Brno 2009 Belgien Merelbeke 2010 U.K. Newbury

5 Die Firma Krannich Solar Entwicklung der Mitarbeiteranzahl Weltweit: 250 Mitarbeiter Deutschland: 130 Mitarbeiter

6 Die Firma Krannich Solar Installierte Leistung Durchschnittliches Wachstum seit 2002: 70% p.a. MWp erwartet

7 Grundlagen der Photovoltaik Natürliches Energiepotential Die Kraft der Sonne Erdwärme Biomasse jährlicher Weltenergiebedarf Sonnenenergie Wasserkraft und Meeresenergie Windenergie - 7 -

8 Grundlagen der Photovoltaik Mittlere Jahreseinstrahlung in Europa in kwh/m 2 Land Spanien Portugal Griechenland Italien Frankreich Slowenien Deutschland Tschechien Belgien England kwh/m

9 Grundlagen der Photovoltaik Abhängigkeit des Ertrages von Ausrichtung und Neigung (nördliche Hemisphäre) Nord Jährliche Einstrahlung in % West Ost W Neigungswinkel S O Beispiel Süd Beispiel: 30 /45 Südwest/ 95% - 9 -

10 Modultechnik Mono-, Poly- und CIS-Module Mono Modul Poly Modul CIS Modul (Dünnschicht)

11 Modultechnik Monokristalline Solarzellen (1 Kristall) Mono Ingot Mono Zelle Mono Modul Das Ausgangsmaterial für monokristalline Siliziumsolarzellen stellt ein aus einer Siliziumschmelze gezogener Einkristall dar. Die von diesem zylinderförmigen Einkristall heruntergesägten Siliziumscheiben werden dann im Zellherstellungsprozess zu monokristallinen Siliziumsolarzellen weiterverarbeitet. Im Vergleich zur polykristallinen Zelle ist die Herstellung einer monokristallinen Siliziumsolarzelle etwas energieintensiver und aufwändiger. Die Wirkungsgrade monokristalliner Siliziumsolarzellen liegen allerdings mit 14 bis 18 % im Mittel etwas höher als die von polykristallinen Siliziumsolarzellen

12 Modultechnik Polykristalline Solarzellen Poly Ingot Poly Zelle Poly Modul Polykristalline Siliziumsolarzellen sind in Blöcke gegossenes Solarsilizium. Es entstehen relativ große Kristalle mit sichtbaren Korngrenzen. Aus den Blöcken werden zunächst Quader und von diesen Quadern dann die einzelnen Siliziumscheiben herausgesägt und dann im Zellherstellungsprozess zu polykristallinen Siliziumsolarzellen weiterverarbeitet. Der Wirkungsgrad einer polykristallinen Siliziumsolarzelle ist mit 12 bis 16 % meist etwas geringer als der Wirkungsgrad monokristalliner Siliziumsolarzellen. Das Herstellungs-verfahren ist aber kostengünstiger und weniger energieintensiv

13 Modultechnik Dünnschicht Solarzellen (CIS-Solarzellen) Dünnschichtsolarzellen sind im Gegensatz zu konventionellen mono- oder polykristallinen Siliziumsolarzellen etwa um den Faktor 100 dünner. Sie müssen allerdings üblicherweise auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Für die jeweiligen Solarzellenmaterialien sind unterschiedliche industrielle Herstellungsverfahren vom Bedampfen des Trägermaterials im Hochvakuum bis zu Sprühverfahren verfügbar. Durch Dünnschichtsolarzellen wird langfristig eine wesentliche Preissenkung von Photovoltaikanlagen erwartet. Materialeinsparung, Erforschung neuer Halbleitermaterialien, Niedertemperaturprozesse, die deutlich energieeffizienter sind, und ein hoher Automatisierungsgrad ermöglichen in einigen Jahren niedrigere Herstellungskosten. Serienverschaltung per Laser Dünnschicht Modul

14 Modultechnik Aufbau eines gerahmten Moduls 1 Aluminiumrahmen, 2 Dichtung, 3 Glas, 4 Einbettung in EVA (Ethylen-Venyl-Acetat), 5 Kristalline Zelle, 6 Tedlar-Folie

15 Wechselrichtertechnik Prinzip einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage 1 Solargenerator, 2 Generatoranschlusskasten (GAK), 3 Wechselrichter, 4 Einspeise- und Bezugszähler, 5 Netzanschluss, 6 Verbraucher

16 Wechselrichtertechnik Solarmodule erzeugen Gleichstrom. Sollen herkömmliche Haushaltsgeräte verwendet werden oder die Einspeisung in ein Netz erfolgen, muss der Gleichstrom von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. Wechselrichter können je nach Schaltung sowohl für die Erzeugung von einphasigem Wechselstrom als auch für die Erzeugung von dreiphasigem Wechselstrom ausgelegt sein. KACO Powador 5000xi SMA 8000er high KOSTAL PIKO

17 Entwicklung der PV-Märkte weltweit Zubau in MW CZ BE China Südkorea Kanada FR Restliche Welt Deutschland Italien Japan USA (53%) (10%) (7%) (6,5%) USA Tschechien 411 (5,5%) Belgien 292 (4%) Frankreich 185 (2,5%) Japan DE Südkorea China (2%) (2%) IT Kanada 70 (1%) Restliche Welt 423 (6,5%) Gesamt: MW

18 Entwicklung der PV-Märkte weltweit 2010 Prognostizierter Zubau in MW Deutschland 5500 (40%) Italien 2000 (14,5%) USA Japan SP China BE GR P SLOGB Restliche Welt DE Tschechien Frankreich USA Japan (9%) (9%) (6%) (6%) Spanien 500 (4%) China 500 (4%) FR Belgien 250 (2%) CZ IT Griechenland Portugal Slowenien (1%) (1%) (1%) Großbritannien 50 (0,5%) Restliche Welt 400 (2,5%) Gesamt: MW

19 Entwicklung der PV-Märkte weltweit Zubau in MW Deutschland 4500 (33%) Italien 2500 (18%) China SP GB CZ BE GR PSLO Restliche Welt DE Frankreich USA Japan (11%) (9%) (7%) Japan China 800 (6%) Spanien 500 (3,5%) Großbritannien 200 (1,5%) USA Tschechien Belgien (1,5%) (1,5%) FR IT Griechenland Portugal (1,5%) (1%) Slowenien 100 (1%) Restliche Welt 600 (4,5%) Gesamt: MW

20 Der PV-Markt Deutschland Photovoltaikzubau in Deutschland 2009 Verteilung nach Anlagengröße Verteilung nach Anlagenanzahl bis 30 kw 1.665,55 44% % kw 868,46 23% % kw 636,27 17% (2%) über 1 MW 636,04 16% 212 (0,1%) Gesamt: MW Gesamt: Anlagen

21 Der PV-Markt Deutschland Photovoltaikzubau in Deutschland Q Verteilung nach Anlagengröße Verteilung nach Anlagenanzahl bis 30 kw 320,24 45% % kw 177,92 25% % kw 141,95 20% 612 (2%) über 1 MW 74,60 10% 41 (0,1%) Gesamt: 714,71 MW Gesamt: Anlagen

22 Einspeisevergütung Vergütungssätze für Photovoltaikanlagen in Deutschland 2010 / 2011 Anlagenart Ab dem (bei 4,5-5,5 GW) Ab dem (bei 5,5-6,5 GW) Ab dem (bei 6,5 7,5 GW) Dach < 30kW 34,05 ct/kwh 33,03 ct/kwh 29,40 ct/kwh 29,07 ct/kwh 28,74 ct/kwh Dach 30 kw bis 100 kw 32,39 ct/kwh 31,42 ct/kwh 27,96 ct/kwh 27,65 ct/kwh 27,34 ct/kwh Dach 100 kw bis 1000 kw 30,65 ct/kwh 29,73 ct/kwh 26,46 ct/kwh 26,16 ct/kwh 25,87 ct/kwh Dach > 1000 kw 25,55 ct/kwh 24,78 ct/kwh 22,06 ct/kwh 21,81 ct/kwh 21,56 ct/kwh Konversionsflächen 26,16 ct/kwh 25,38 ct/kwh 22,59 ct/kwh 22,33 ct/kwh 22,08 ct/kwh Sonstige Freiflächen 25,02 ct/kwh 24,27 ct/kwh 21,60 ct/kwh 21,36 ct/kwh 21,11 ct/kwh Ackerflächen Zum Jahreswechsel 2010/2011 gilt die reguläre Degression gemäß EEG von 9 Prozent. Übersteigt der Zubau 3,5 GW, steigt die Degression um 1 Prozent auf 10% Übersteigt der Zubau 4,5 GW, erhöht sich die Degression auf 11% Übersteigt der Zubau 5,5 GW, erhöht sich die Degression auf 12% Übersteigt der Zubau 6,5 GW, erhöht sich die Degression auf 13% Berechnungsgrundlage ist die verbaute Leistung in den Monaten Juni bis September, multipliziert mit dem Faktor 3. Auszugehen ist von einer tatsächlichen Marktgröße von 5,5 GW. Da jedoch die Monate Juni bis September als Berechnungsgrundlage dienen, ist von einer Degression zum von 13% auszugehen. (Berechnete Marktgröße voraussichtlich > 6,5 GW)

23 Einspeisevergütung Vergütungssätze für Photovoltaikanlagen in Deutschland 2011 / 2012 Anlagenart Dach < 30kW Dach 30 kw bis 100 kw Dach 100 kw bis 1000 kw Dach > 1000 kw Konversionsflächen Sonstige Freiflächen Ackerflächen Ab dem (bei 6,5-7,5 GW) 28,74 ct/kwh 27,34 ct/kwh 25,87 ct/kwh 21,56 ct/kwh 22,08 ct/kwh 21,11 ct/kwh - Ab dem (bei 4,5-5,5 GW) 24,43 ct/kwh 23,24 ct/kwh 21,99 ct/kwh 18,33 ct/kwh 18,77 ct/kwh 17,94 ct/kwh - Zum Jahreswechsel 2011/2012 gilt die Degression gemäß EEG von 9 Prozent. Übersteigt der Zubau 3,5 GW, steigt die Degression um 3 Prozent auf 12% Übersteigt der Zubau 4,5 GW, erhöht sich die Degression auf 15% Übersteigt der Zubau 5,5 GW, erhöht sich die Degression auf 18% Übersteigt der Zubau 6,5 GW, erhöht sich die Degression auf 21% Auszugehen ist von einer Marktgröße von 4,5 bis 5,5 GW, was einer weiteren Degression von 15% entspricht

24 Einspeisevergütung Eigenverbrauchsregelung Anlagenart Dach < 30 kw Dach 30 kw bis 100 kw Dach 100 kw bis 500 kw bis 30 % ab 30 % 17,67 ct/kwh 22,05 ct/kwh 16,01 ct/kwh 20,39 ct/kwh 14,27 ct/kwh 18,65 ct/kwh bis 30 % ab 30 % 16,65 ct/kwh 21,03 ct/kwh 15,04 ct/kwh 19,42 ct/kwh 13,35 ct/kwh 17,73 ct/kwh Die Anlagengröße bis zu der der Eigenverbrauch vergütet wird, wurde zum auf 500 kw erhöht. Die Eigenverbrauchsregelung gilt bis Ende Die Vergütung für selbst verbrauchten Strom beträgt die aktuelle Einspeisevergütung abzüglich fixen 16,38 ct/kwh für einen Eigenverbrauchsanteil bis zu 30% des erzeugten Stroms. Der Eigenverbrauchsanteil der 30% des erzeugten Stroms überschreitet, wird mit der aktuellen Einspeisevergütung abzüglich definierten 12ct/kWh vergütet. Es wird von Fremdbezugskosten von 20 ct/kwh ausgegangen. Rechenbeispiel: Sie erzeugen mit Ihrer Anlage im Jahr kwh Strom. Davon verbrauchen Sie laut Ihrem Eigenverbrauchszähler kwh selbst. Die aktuelle Einspeisevergütung beträgt 34,05 ct/kwh. In diesem Fall würden kwh mit 17,67 ct/kwh (34,05 ct-16,38 ct) und 1500 kwh mit 22,05 ct/kwh (34,05 ct 12 ct) vergütet werden. Die restlichen 5500 kwh speisen Sie ganz normal ein und bekommen dafür 34,05 ct/kwh

25 Renditeberechnungen Zugrundegelegte Daten und Rahmenbedingungen zur Berechnung Anlagenleistung: 10 kwp Anlagentyp: Dachanlage Nutzungsdauer: 20 Jahre Jährlicher Stromertrag: 950 kwh/kwp Alterung der Module: 0,3% pro Jahr

26 Renditeberechnungen Rendite Kalkulation Oktober 2010 Erträge Durchschnittlicher jährl. Stromertrag: kwh Einspeisevergütung: 0,3303 /kwh Durchschnittliche Vergütung pro Jahr: /Jahr Vergütung kumuliert über 20 Jahre: Kosten Kosten der Anlage: /kwp Herstellungskosten gesamt: Wartung und Reparatur: 0,5% jährlich 130 Wartung und Reparatur kumuliert: Ertragsausfallversicherung: 0,3% jährlich 78 Ertragsausfallversicherung kumuliert: Gewinn: Das in der Investition gebundene Kapital ( ) verzinst sich mit einem Zinssatz von 8,11%

27 Renditeberechnungen Rendite Kalkulation 2011 Erträge Durchschnittlicher jährl. Stromertrag: kwh Einspeisevergütung: 0,2874 /kwh Durchschnittliche Vergütung pro Jahr: /Jahr Vergütung kumuliert über 20 Jahre: Kosten Kosten der Anlage: /kwp Herstellungskosten gesamt: Wartung und Reparatur: 0,5% jährlich 115 Wartung und Reparatur kumuliert: Ertragsausfallversicherung: 0,3% jährlich 69 Ertragsausfallversicherung kumuliert: Gewinn: Das in der Investition gebundene Kapital ( ) verzinst sich mit einem Zinssatz von 7,89%

28 Renditeberechnungen Rendite Kalkulation 2012 Erträge Durchschnittlicher jährl. Stromertrag: kwh Einspeisevergütung: 0,2443 /kwh Durchschnittliche Vergütung pro Jahr: /Jahr Vergütung kumuliert über 20 Jahre: Kosten Kosten der Anlage: /kwp Herstellungskosten gesamt: Wartung und Reparatur: 0,5% jährlich 105 Wartung und Reparatur kumuliert: Ertragsausfallversicherung: 0,3% jährlich 63 Ertragsausfallversicherung kumuliert: Gewinn: Das in der Investition gebundene Kapital ( ) verzinst sich mit einem Zinssatz von 6,98%

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit