Netzwerk Photovoltaik

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1 Netzwerk Photovoltaik Foto, Buquoy Carl-Georg Buquoy, Themengebietsleiter Photovoltaik, EnergieAgentur.NRW Titel

2 Agenda Folie 2 Markus Dehlzeit, Fotolia Folie 2

3 1. Wer ist die Energieagentur? Landesregierung NRW Folie 3 Firmen und Multiplikatoren in NRW Forschung&Entwicklung, Universitäten, Forschungsinstitute Folie 3

4 2. Photovoltaik - Überblick Klimawandel Folie 4 Bildernachweis: Wikipedia, free use Folie 4

5 2. Photovoltaik - Überblick Folie 5 Bildernachweis: Wikipedia, free use Folie 5

6 2. Photovoltaik - Überblick Japan => ca. 14,3 GWp in 2016 USA => ca. 13,9 GWp in 2016 China => ca. 30 GWp in 2016 Indien => 2,8 GWp in 2015, Plan GWp BMWi: In 2012 bereits 35 Mrd. Primärenergieeinsparung durch Erneuerbare Energien bei 100 Mrd. Primärenergiekosten Folie 6 Folie 6

7 2. Photovoltaik - Überblick Folie 7 Folie 7

8 2. Photovoltaik - Überblick EEG-Umlage vs. EEG-Vergütung EEG-Umlage [ct/kwh] ,19 0,25 0,36 0,37 0,54 0,78 0,65 0,89 1,14 1,66 1,77 2,43 2,60 3,33 6,88 6,24 6,35 6,17 5,28 3,53 3,59 22,82 21,07 19,21 15,82 16,00 2,05 12,08 1,33 9,44 1,01 1,12 4,34 4,82 5, Quelle: Fraunhofer ISE 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 Folie 8 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Vergütung für EEG-Anlagen [Mrd. ] 23 Milliarden EUR für EEG-Vergütung vs. 60 Milliarden EUR Importkosten für fossile Brennstoffe Folie 8

9 2. Photovoltaik - Überblick Folie 9 <a href=" "Zusammensetzung der EEG-Umlage & Entwicklung der Einflussfaktoren": Strom-Report</a> Folie 9

10 2. Photovoltaik - Überblick Bruttostromerzeugung in Deutschland 2016 in TWh Kernenergie 13,1% Steinkohle 16,9% Erdgas 12,0% Mineralöl 0,9% Erneuerbare 29,6% Sonstige 4,3% Windkraft 12,3% Wasserkraft 3,3% Biomasse 7,0% 38 Photovoltaik 5,9% Hausmüll 0,9% Folie 10 Braunkohle 23,1% CO 2 Emissionen 2016 Strommix: 535 gco2/kwh Erneuerbare: 39 gco2/kwh Folie 10

11 2. Photovoltaik - Überblick + 0,963 ct/kwh Folie ,685 ct/kwh - 0,07 ct/kwh + 0,174 ct/kwh + 0,53 ct/kwh Folie

12 2. Photovoltaik - Überblick Stromgestehungskosten in EUR/kWh 0,24 0,20 0,16 35 Jahre Folie 12 0,12 0,08 0,04 0,00 PV (klein) PV (frei) Wind (onshore) Wind (offshore) Biogas Braunkohle Steinkohle GuD Erdgas Kernkraft (Hinkley) Folie September 2016 Strom-Eigenerzeugung und Speicherung Münster Autor: Carl-Georg Buquoy, Themengebietsleiter Photovoltaik, EnergieAgentur.NRW

13 2. Photovoltaik - Überblick ,00 Kostenentwicklung PV-Anlage Installationskosten [ /kwp] , , , , ,00 Installationskosten Folie , , Folie 13

14 2. Photovoltaik - Überblick Kalkulation für eine PV-Anlage ohne Bankfinanzierung: kwh/jahr Strombedarf im Haushalt 900 kwh/kwp/jahr in NRW 5 kwp notwendig, um Bilanztechnisch 100% EE Folie ,- /kwp => 7.000,- Gesamtpreis für PV-Anlage 0,0 0,5% Zinsen auf Bankkonto, 1,0 2,0 % Inflation Garantien z.t. schon bei 30 Jahre => Kalkulationsbasis 25 Jahre kwh in 25 Jahren => reiner Gestehungspreis von 6,2 ct/kwh Folie 14

15 2. Photovoltaik - Überblick Kalkulation für eine PV-Anlage ohne Bankfinanzierung: kwh/jahr Strombedarf im Haushalt 900 kwh/kwp/jahr in NRW 50 kwp notwendig, um Bilanztechnisch 100% EE Folie ,- /kwp => ,- Gesamtpreis für PV-Anlage 0,0 0,5% Zinsen auf Bankkonto, 1,0 2,0 % Inflation Garantien z.t. schon bei 30 Jahre => Kalkulationsbasis 25 Jahre kwh in 25 Jahren => reiner Gestehungspreis von 5,3 ct/kwh Folie 15

16 2. Photovoltaik - Überblick Modulkosten [USD/kWh] Kostenentwicklung Batteriemodule Folie Ziel Industrie Marktführer Quelle: Björn Nykvist & Måns Nilsson, Magazin: Nature - Climate Change (2015) Kostenreduktion von 2006 bis % pro Jahr Modulkosten der Marktführer (Nissan, GM, Tesla): ca. 300 $/kwh ca. 220 $/kwh (Tesla) Folie 16

17 2. Photovoltaik - Überblick Zwischenfazit: Klimawandel zeigt sich real auch bei uns (BMU im Mai 2015) Sonne versorgt uns kostenlos mit Energie bereits 35 Mrd. Einsparung durch Erneuerbare Energien beim Primärenergieimport (fast) jede Dachfläche ist geeignet Installierte Leistung in NRW: ca. 4,3 Mio. KWp Potenzial in NRW: ca. 84 Mio. KWp!! Folie 17 Kosten(netto)/Nutzen extrem günstiger geworden Gestehungskosten von 6 14 ct/kwh für Einfamilienhaus ohne Finanz. Gestehungskosten von ct/kwh für Unternehmen mit Finanzierung Bezugskosten von ct/kwh beim Energieversorger Folie 17

18 3. Möglichkeiten mit Photovoltaik Eigenverbrauch: + 5 bis 20% Kostengünstige Möglichkeit zum Betrieb von E-Fahrzeugen Elektromobilität + Wärmepumpe + PV Eigenverbrauch 30% privat 85% gewerblich Eigenverbrauch: 60% (privat) Gewerblich: Bürokühlung + BHKW Im Privatbereich wenig sinnvoll Gewerblich: Autarkiegrade mit Wärme % Folie 18 Eigenverbrauch: 70% (privat) Auch gewerblich schon unter 15 ct/kwh darstellbar Erhöhung des Autarkiegrades Möglichkeit, Leistungsspitzen zu reduzieren Speicher + + Solarthermie Warmwasser Reduktion des Gasbedarfs ca % Wasser und Heizung Reduktion des Gasbedarfs ca % Quelle: SWW 3/2015 Folie 18

19 4. Photovoltaik und Speicher Folie 19 Simon Kraus, Fotolia Folie 19

20 4. Photovoltaik und Speicher Folie 20 Folie 20

21 4. Photovoltaik und Speicher Folie 21 Folie 21

22 4. Photovoltaik und Speicher Folie 22 Folie 22

23 4. Photovoltaik und Speicher Speichertechnologien Lithium Ionen Batterien Blei Batterien Heute In 10 Jahren erwartet Heute In 10 Jahren erwartet Wirkungsgrad 80 % bis 85 % 85 % bis 90 % 70 % bis 75 % 73 % bis 78 % Zyklenlebensdauer (Vollzyklen) bis bis bis bis 4000 Kalendarische Lebensdauer (abhängig von Temperatur und Ladezustand) 5 bis 20 Jahre 10 bis 25 Jahre 5 bis 15 Jahre 8 bis 20 Jahre Entladetiefe Bis 100 % Bis 100 % 70 % 80 % Vorteile Lange Lebensdauer Keine hohen Anforderungen an Aufstellort Kompaktes System Geringer Wartungsaufwand Nachteile Derzeit noch höhere Investitionskosten Im Fehlerfall Gefahr von Brand Etablierte Technologie Geringe Investitionskosten Größerer Platzbedarf Hohe Lüftungsanforderung Quelle: Dirk Uwe Sauer (2013): Marktanreizprogramm für dezentrale Speicher insbesondere für PV Strom. Kurzgutachten im Auftrag des BMU. Folie 23 Folie 23

24 4. Photovoltaik und Speicher Speicherintegration Integration auf der Wechselstromseite (AC-System) oder auf der Gleichstromseite des PV-Wechselrichters (DC-System): Folie 24 Folie 24

25 4. Photovoltaik und Speicher Speicherintegration Beide Installationsmöglichkeiten haben spezifische Vor- und Nachteile: AC Systeme Vorteile Höhere Flexibilität Einfachere Nachrüstung bestehender Systeme Freie Skalierung des Batteriesystems DC Systeme Tendenziell geringere Umwandlungsverluste Geringer Platzbedarf des integrierten Systems Folie 25 Nachteile Höhere Kosten durch zusätzlichen Wechselrichter Höherer Platzbedarf durch zwei separate Systeme Tendenziell höhere Umwandlungsverluste Geringe Flexibilität Aufwändiges Nachrüsten bestehender Systeme Quelle: Folie 25

26 4. Photovoltaik und Speicher Förderung seit Die Neuinstallation sowie Nachrüstung stationärer Batteriespeichersysteme in Verbindung mit Photovoltaikanlagen wird staatlich gefördert. Die Förderung setzt sich aus einem zinsgünstigen Kredit der KfW Bank und einem Tilgungszuschuss des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) zusammen. Voraussetzungen Das Förderprogramm richtet sich an Unternehmen, Freiberufler, Privatpersonen, sowie gemeinnützige Antragsteller. Folgende Voraussetzungen müssen erfüllt sein: Die installierte Leistung der verbundenen Photovoltaikanlage darf 30 kwp nicht überschreiten. Für jede Photovoltaikanlage ist die Anzahl der förderfähigen Batteriespeicher auf ein System beschränkt. Die geförderten Speicher müssen sich auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland befinden und müssen mindestens 5 Jahre zweckentsprechend betrieben werden. Folie 26 Folie 26

27 4. Photovoltaik und Speicher Förderung seit Voraussetzungen Darüber hinaus ist vorgeschrieben, die maximale Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage am Netzanschlusspunkt auf 50 Prozent der installierten Leistung zu begrenzen. Folie 27 Durch den Anreiz, die darüberhinausgehende Erzeugung zur Mittagszeit entweder direkt selbst zu verbrauchen oder in der Batterie zu speichern, werden die lokalen Verteilnetze entlastet. Das Speichersystem muss eine Möglichkeit zur Fernsteuerung vorsehen. Die Verpflichtung zur Leistungsbegrenzung besteht für die gesamte Lebensdauer der Photovoltaikanlage, auch nach Außerbetriebnahme des Speichersystems. Folie 27

28 4. Photovoltaik und Speicher Förderung seit Förderhöhe Der Kredit kann für die Gesamtinvestition beantragt werden und beträgt bis zu 100% der Investitionskosten für das Batteriespeichersystem und die Photovoltaikanlage (ohne Mehrwertsteuer). Der Tilgungszuschuss reduziert die Kreditschuld, was die Laufzeit des Kredites verkürzt. Er wird für die Investition in das Batteriespeichersystem gewährt. Die Höhe des Zuschusses hängt von den Anschaffungskosten des Speichersystems, von der Größe der Photovoltaikanlage sowie vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme ab. Liegt zwischen ihrer Inbetriebnahme und der Inbetriebnahme des Batteriespeichersystems ein Zeitraum von mindestens sechs Monaten, gilt ein erhöhter Fördersatz, da ein höherer Aufwand für die Nachrüstung der Steuerungstechnik angenommen wird. Folie 28 Folie 28

29 4. Photovoltaik und Speicher Antragszeitraum Anteil an förderfähigen Kosten ab (Programmbeginn) bis % ab bis % Folie 29 ab bis % ab bis % ab bis % ab bis zum (Programmende) 10 % Folie 29

30 4. Photovoltaik und Speicher Förderung ab Förderhöhe Der Zuschuss berechnet sich als Anteil an den förderfähigen Kosten in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Antragstellung: Hier am Beispiel A: Kombinierte Installation PV Anlage: 5 kwp, Batteriespeichersystem: 3,3 kwh nutzbare Kapazität I. Ermittlung der Kosten des Speichers Kosten des Gesamtsystems: (ohne MWSt.) Unterstellt werden anteilige Kosten der PV Anlage i. H. v /kwp = Anlegbare Kosten des Speichers: = II. Ermittlung der förderfähigen Kosten / 5 kwp = /kwp Gefördert werden maximal /kwp. III. Ermittlung des Zuschuss /kwp x 5 kwp x 19 % = Es wird ein Zuschuss in Höhe von gewährt. Folie 30 Folie 30

31 4. Photovoltaik und Speicher Förderung ab Förderhöhe Der Zuschuss berechnet sich als Anteil an den förderfähigen Kosten in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Antragstellung: mind. 6 Monate zwischen PV und Speicher Beispiel B: Nachrüstung PV Anlage: 4 kwp, Batteriespeichersystem: 3,3 kwh nutzbare Kapazität Antragstellung am I. Ermittlung der Kosten des Speichers Kosten Batteriespeichersystem: II. Ermittlung der förderfähigen Kosten / 4 kwp = /kwp Das Ergebnis liegt unterhalb der maximalen Förderhöhe von /kwp. III. Ermittlung des Zuschuss /kwp x 4 kwp x 19 % = Es wird ein Zuschuss in Höhe von gewährt. Folie 31 Folie 31

32 4. Photovoltaik und Speicher NRW Fördermöglichkeit NRW Bei Photovoltaikanlagen 30kWp wird der Speicher mit 10% Zuschuss gefördert, zusätzlich zum KfW Programm 275 Bei Photovoltaikanlagen > 30kWp wird der Speicher mit 50% Zuschuss gefördert (max , ) Zu beantragen über progres.nrw: progres_nrw/do_markteinfuehrung/antraege_ marktein/nicht_privat/02_04_batteriespeicher_np.pdf Folie 32 Mieterstrom in Verbindung mit Photovoltaik: Förderhöhe Bei Mehrfamilienhäusern ab 4 Wohneinheiten wird nicht die Photovoltaik, Aber Digitale Zähler, deren Anbindung und Softwareanbindung gefördert. (max , /Anschlusspunkt/Hauseingang) Bei Beiden ist de minimis Förderung zu berücksichtigen!! Folie 32

33 Netzwerk Photovoltaik Foto, Buquoy Carl-Georg Buquoy, Themengebietsleiter Photovoltaik, EnergieAgentur.NRW Titel