Photovoltaik lohnt sich auch für kleine Betriebe

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1 Photovoltaik lohnt sich auch für kleine Betriebe Dr. Ralf Engelmann Gemeindezentrum Stiftskirche Landau Made in Südpfalz Strom selbst produzieren und profitieren im eigenen Betrieb Gefördert durch:

2 Energieagentur Rheinland- Pfalz Gründung im Jahr prozentige GmbH des Landes landesweite Plattform für die Energiewende neutrale, unabhängige Information Zentrale in Kaiserslautern 8 Regionen im Land Ziel: gemeinsam mit Akteuren die Energiewende im Land gestalten

3 Energiewende wozu? Kosten sparen Klimaschutz Nachhaltigkeit Ressourcen schonen Unabhängigkeit Bürgerbeteiligung Regionale Wertschöpfung

4 Fragestellung Warum sollte ich Solarenergie überhaupt nutzen? Ist es im Hinblick auf die stark gefallene EEG-Vergütung überhaupt noch sinnvoll in eine PV-Anlage zu investieren? Eigenverbrauchen, Einspeisung oder Direktlieferung welches Geschäftsmodell ist am besten? Bildquelle: Hardy/ pixelio.de

5 Quizfrage Wie hoch ist der jährlich Primärenergieverbrauch in Deutschland? A: 100 Mio. kwh B: 528 Mio. kwh C: Mrd. kwh D: so große Zahlen kenne ich nicht Bildquelle: Nitzsche/pixelio.de

6 Quizfrage Wie hoch ist der jährlich Primärenergieverbrauch in Deutschland? A: 100 Mio. kwh B: 528 Mio. kwh C: Mrd. kwh D: so große Zahlen kenne ich nicht Bildquelle: Nitzsche/pixelio.de

7 Primärenergieverbrauch in Deutschland 3,72 PWh/a = 3,72*10 12 kwh/a kwh/a Energiequellen: - Fossile Energie (Öl, Kohle, Gas) - Regenerative Energien (Sonne, Wind, Biomassen, Wasser, etc.) - Nuklear (Spaltung, Fusion) Primärenergie (fossile, nukleare und regenerative Energieträger) Sekundärenergie (Benzin, elektrischer Strom, Wärme, etc.) Endenergie (beim Verbraucher ankommende Energie) Nutzenergie (die vom Verbraucher tatsächlich genutzte Energie ) Umwandlungsverluste Transportverluste Wirkungsgradverluste beim Endverbraucher 100 % 30 bis 35%

8 Quizfrage Welche Länge hätte ein Kohlezug, wenn dieser den täglichen Primärenergiebedarf Deutschlands decken soll? A: von Landau nach Brüssel B: von Landau nach Paris C: von Landau nach Luxembourg D: von Landau nach Berlin Bildquelle: Schütz/pixelio.de

9 Quizfrage Welche Länge hätte ein Kohlezug, wenn dieser den täglichen Primärenergiebedarf Deutschlands decken soll? A: von Landau nach Brüssel B: von Landau nach Paris C: von Landau nach Luxembourg D: von Landau nach Berlin (490 km) Bildquelle: Schütz/pixelio.de

10 Primärenergieverbrauch in Deutschland Ca. 80 % der Primär- Bioenergie Klimaschutzziel der Bundesregierung Mineralöl Bundesregierung plant nach 8,6 % (COP 2007, Bali): 33,9 % aktuellen Studien mit einer Klimaschutzziel THG-Emissionen bis 2020 klar um 40 %, Einsparung von 35 % THGbis 2030 um 55 %, bis 2040 um 70 % Emissionen in 2020 Windenergie verfehlt! und bis 2050 um 80 % bis 95 % Erdgas gegenüber 1990 verringern Realistischere Werte liegen 2,7 % Primärenergie- 24,4 % energieträger 2017 wurde eine Reduktion bei 30 bis 31 % THG von Verbrauch Deutschland setzen CO Solarenergie 27,6 % gegenüber 1990 Einsparungen bis ,72 *10 12 Steinkohle 2 frei Effektiv müssen bis 2020 erreicht 1,5 (überwiegend % in kwh noch weitere 15611,3 Mio. % t den 90er Jahren) THG-Emissionen im Jahr Wasserkraft THG-Reduktionen in Dt: eingespart werden Braunkohle ,6 % bis 2000: ca. 21 Mill. t/a 11,2 % 2000 bis 2010: ca. 10 Mill. t/a Geothermie 2010 bis 2016: ca. 6 Mill. t/a Uran 0,4 % 5,4 % Ca. 13,8 Prozent des Primärenergiebedarfs Deutschlands wird durch regenerative Energien abgedeckt Ca. zwei Drittel der Primärenergieträger werden importiert Energiebedingten CO 2 -Emissionen sind im ersten Halbjahr 2017 um 1,2 % gestiegen (428 Mio. t) Bildquelle: 123rf.com; Datenquelle: AG Energiebilanz e.v.: Energieverbrauch in Deutschland im Jahr 2017

11 Was Verbraucht die Welt an Energie im Jahr? 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

12 Nutzungsarten der Sonnenenergie Sonnenenergie kann auf verschiedene Weise genutzt werden Wärmebereitstellung für Heizzwecke und Brauchwasser (z.b. Kleinanlagen auf Eigenheimen) Umwandlung in elektrische Energie durch Photovoltaikanlagen (z.b. Kleinanlagen auf Eigenheimen, Freiflächenanlagen) Bildquelle: EOR

13 Planung einer PV-Anlage Bildquelle: Thorben Wengert/pixelio.de

14 Photovoltaikanlagen - Aufbau und Funktionsprinzip Netzgekoppelte PV-Anlage Komponenten 1 2 Solargenerator Solarmodul Solarzelle Verbindungskabel Wechselrichter Solarstromzähler Einspeisezähler Bezugszähler Speicher Bildquelle: Agentur für Erneuerbare Energien

15 Photovoltaikanlagen - Installation Bildquelle: EOR, Schott Solar AG, Damm Solar GmbH, Pfalzsolar GmbH, Avantag Energy s.à r.l

16 Photovoltaikanlagen - Planung Entscheidungskriterien bei der Anschaffung und Planung einer PV-Anlage Standortfaktoren: Sonneneinstrahlung/Klimazone Ausrichtung der Solaranlage Verschattung Wirtschaftliche Faktoren: Technologie Kosten der Anlage Möglicher Geschäftsmodelle Bildquelle: Klaus-Uwe Gerhardt/ pixelio.de, SIZ Solar GmbH

17 Quizfrage Welchen jährlichen Stromertrag kann ich mit einer Photovoltaikanlage in Landau erwarten? A: 80 bis 100 kwh/kwp B: 300 bis 400 kwh/kwp C: 850 bis kwh/kwp D: in Landau scheint nie die Sonne Bildquelle: Avantag Energy s.à r.l

18 Quizfrage Welchen jährlichen Stromertrag kann ich mit einer Photovoltaikanlage in Landau erwarten? A: 80 bis 100 kwh/kwp B: 300 bis 400 kwh/kwp C: 850 bis kwh/kwp D: in Landau scheint nie die Sonne Bildquelle: Avantag Energy s.à r.l

19 Photovoltaikanlagen - Planung Sonneneinstrahlung Mittlere Globalstrahlung in Dt: kwh/m² im Jahr Mittlere Globalstrahlung in RLP: kwh/m² im Jahr Jährliche Sonneneinstrahldauer: h Jährlicher Stromertrag: kwh/kwp Bildquelle: Deutscher Wetterdienst

20 Stromproduktion Photovoltaikanlagen - Planung Ausrichtung und Neigung Optimale Ausrichtung: Süden, Neigungswinkel Ostausrichtung Südausrichtung Westausrichtung Sonnenaufgang Mittag Sonnenuntergang Tageszeit Bildquelle: MGT esys Energy System

21 Planung einer PV-Anlage Solardachkataster Landkreis Südliche Weinstraße/ Stadt Landau:

22 Photovoltaikanlagen - Planung Verschattung Jahres- und tageszeitabhängige Verschattung beachten (Sonnenhöchststand : 63,5, Sonnentiefststand : 16,5 ) Ziel: Verschattungsfreiheit der kompletten Anlage (besser auf Module verzichten als verschattete Module) Bildquelle: Avantag Energy s.à r.l

23 Quizfrage Was kostet eine 50 kwp-anlage heute? A: ca B: ca C: ca D: unbezahlbar Bildquelle: Schütz/pixelio.de

24 Quizfrage Was kostet eine 50 kwp-anlage heute? A: ca B: ca C: ca D: unbezahlbar Bildquelle: Schütz/pixelio.de

25 Bruttosystempreis PV-Anlage ( /kw p ) Photovoltaikanlagen - Planung Brutto Systempreise PV-Aufdachanlagen Systempreise für Aufdachanlagen sind von 2006 bis 2017 um 71 % gefallen Systempreise heute bei bis / kw p Systemkosten PV- Anlagen > 50 kw p Jahr Datenquelle: verändert nach BSW-Solar/EuPD Research

26 Photovoltaikanlagen - Planung Vermarktungsmöglichkeiten für Strom aus PV-Anlagen Einspeisung Eigenverbrauch Direktlieferung Einspeisung Anlagenbetreiber Dritte Partei Photovoltaik-Anlage EEG-Vergütung

27 Einspeisung des PV-Stroms

28 Einspeisen des PV-Stroms Einspeisung Beispielrechnungen: Inbetriebnahme der Anlage: Okt Vergütungszeitraum: 20 Jahre (0,1168 /kwh) Anlagengröße: 50 kwp Stromproduktion über 20 a: kwh (0,8 % Degradation jährlich) EEG-Vergütung: Investitionskosten: ca /kwp = Wartung/ Versicherungen: / Jahr Kosten: Bildquelle: Wolfgang Dirscherl/pixelio.de; wwwoeko-haus.com

29 Eigenverbrauch des PV-Stroms

30 Eigenverbrauch des PV- Stroms Einspeisung Eigenverbrauch Warum Eigenverbrauch? Einspeisevergütung für Anlagen auf Wohngebäuden sehr niedrig 12,20 Cent/kWh bis 10 kwp 11,87 Cent/kWh bis 40 kwp 10,61 Cent/kWh bis 100 kwp Weniger Strombezug aus dem Netz unabhängig von Strompreissteigerungen Solarstromkosten bleiben für Sie nahezu konstant über 20 Jahre! Bildquelle: Wolfgang Dirscherl/pixelio.de; wwwoeko-haus.com

31 Nettostrompreis ( Cent/kWh) Eigenverbrauch des PV- Stroms Strompreisentwicklung in Deutschland PV-Stromgestehungskosten Strompreis von 2000 bis 2017 um ca. 110% gestiegen Solarstrompreis von 2000 bis 2017 um ca. 80% gefallen Grid parity H 24 bis 26 Cent/ kwh Haushaltsstrompreis Finanzieller Vorteil 10 0 Industriestrompreis 7 bis 12 Cent/ kwh Jahr Datenquelle: verändert nach BSW-Solar/BMU

32 Eigenverbrauch des PV- Stroms Eigenverbrauch Personenidentität von Anlagenbetreiber und Stromverbraucher muss vorliegen sind Eigentümer, Betreiber und Verbraucher die gleiche natürliche/ juristische Person liegt Eigenverbrauch vor Personenidentität bei mehrere Akteure (Bsp. Betreibergesellschaft) nicht eindeutig geklärt => Eigenverbrauchsmodell nur bedingt möglich Verbrauch des Stroms muss in unmittelbaren räumlicher Nähe zur Erzeugungsanlage erfolgen Verbrauch und Erzeugung müssen zeitgleich erfolgen Es darf keine Nutzung des Netzes der allgemeinen Versorgung vorliegen Komplexe Eigenverbrauchsmodelle sollten im Vorfeld juristische geprüft werden

33 Nettostrompreis ( Cent/kWh) Eigenverbrauch des PV- Stroms Vorteilhaftigkeit des Eigenverbrauchs gegenüber Strombezug 30 Konzessionsabgabe Vorteilhaftigkeit des Eigenverbrauchs (2 bis 12 Cent/kWh) Stromsteuer Sonstige Umlagen (KWK-Aufschlag, 19-StromNEV-Umlage, Offshore-Haftungsumlage, Umlage für abschaltbare Lasten) EEG-Umlage Netznutzungsentgelte 0 Haushaltsstrom Industriestrom Eigenstromversorgung Marge Vertrieb Beschaffungskosten/ Stromgestehungskosten

34 Eigenverbrauch des PV- Stroms Einspeisung Eigenverbrauch Beispielrechnungen: Stromverbrauch im Jahr kwh Anlageinstallation 10/2017 (Einspeisevergütung 11,68 Cent/kWh) Strompreis Einkauf: 20 Cent/kWh Anlagengröße: 50 kwp 100% Einspeisung 40% Eigenverbrauch ( kwh => 23,75% AG) EEG-Vergütung: / Jahr EEG-Vergütung: / Jahr Einsparung: /Jahr Summe: /Jahr Summe: energie_rlp /Jahr energie.rlp 80% Eigenverbrauch ( kwh => 47,5% AG) EEG-Vergütung: / Jahr Einsparung: /Jahr Summe: /Jahr Bildquelle: Wolfgang Dirscherl/pixelio.de

35 Eigenverbrauch des PV- Stroms Investitionen in PV-Anlagen amortisieren sich inzwischen schneller über den eigenverbrauchten als über den eingespeisten Strom Nicht eigenverbrauchter Strom wird weiterhin ins Stromnetz eingespeist Ziel: energetisch sinnvolle Größe der PV- Anlagen unter Einbezug von Jahreslastund Erzeugungsprofilen Bildquelle: wwwoeko-haus.com

36 Leistung 100 Eigenverbrauch des PV- Stroms Tagesverlauf verpflichtende Direktvermarktung Beispiel Gewerbe durchlaufend: (Standardlastprofil G3 nach BDEW) Typischer Eigenverbrauchsanteil: 10 bis 100 % Typische Branchen: Läden mit starker Kühlung (Bsp. Discounter), Kälteanlagen, Zwangsbelüftungen, Parkhäuser, IT-Infrastruktur, Kläranlagen Ideale Ausrichtung: Ost-West Eigenverbrauch (%) anteilige EEG- Umlage energie_rlp energie.rlp PV-Leistung der Aufdachanlage in kw p Elektrischer Energiebedarf: 20 MWh/a 200 MWh/a 50 MWh/a 500 MWh/a 100 MWh/a 1 GWh/a Quelle: verändert nach SMA

37 Eigenverbrauch (%) Leistung Eigenverbrauch des PV- Stroms 0 anteilige EEG- Umlage Tagesverlauf verpflichtende Direktvermarktung energie_rlp energie.rlp PV-Leistung der Aufdachanlage in kw p Beispiel Gewerbe werktags: (Standardlastprofil G1 nach BDEW) Typischer Eigenverbrauchsanteil: 10 bis 90 % Typische Branchen: Bildung, Kantinen, Krankenhäuser, Verwaltung, Behörden, Banken, Dienstleister, Praxen, Werkstätten, Autohäuser, metall- und holzverarbeitende Industrie, Elektroindustrie, Ernährung, etc. Ideale Ausrichtung: Süd/ Ost-West Elektrischer Energiebedarf: 20 MWh/a 200 MWh/a 50 MWh/a 500 MWh/a 100 MWh/a 1 GWh/a Quelle: verändert nach SMA

38 Direktlieferung des PV-Stroms

39 Direktlieferung des PV- Stroms Direktlieferung Belieferung eines Abnehmers Ohne Nutzung des öffentlichen Netzes Mit Nutzung des öffentlichen Netzes mit der Lieferung des PV-Stroms an Dritte wird der Anlagenbetreiber/ Stromlieferant aus rechtlicher Sicht Energieversorgungsunternehmen (EVU) EVUs müssen verschiedene Melde- und Anzeigepflichten sowie die Rechnungslegung und -gestaltung nach dem EnWG zu erfüllen

40 Nettostrompreis ( Cent/kWh) Direktlieferung des PV- Stroms Vorteilhaftigkeit des Eigenverbrauchs gegenüber Strombezug 30 Konzessionsabgabe Vorteilhaftigkeit Direktstromlieferung (ca. 5 Cent/kWh) Stromsteuer Sonstige Umlagen (KWK-Aufschlag, 19-StromNEV-Umlage, Offshore-Haftungsumlage, Umlage für abschaltbare Lasten) EEG-Umlage Netznutzungsentgelte 0 Haushaltsstrom Industriestrom Eigenstromversorgung Marge Vertrieb Beschaffungskosten/ Stromgestehungskosten

41 Zusammenfassung

42 Umsetzungsaufwand gering hoch Zusammenfassung Direktlieferung Amortisation über 15 Jahre Einspeisung Amortisation 11 bis 13 Jahre Eigenverbrauch Amortisation 9 bis 11 Jahre gering Wirtschaftliche Attraktivität hoch

43 Zusammenfassung Wirtschaftlicher Betrieb von PV-Anlagen: Wirtschaftlichkeit ist abhängig von: Geschäftsmodell Fremdstrombezug/Eigenverbrauch Strombezugskosten Höhe der EEG-Umlage Investitionskosten der Anlage/ Finanzierung der Anlage PV-Stromgestehungskosten ca. 7 bis 12 Cent/ kwh hoher Eigenverbrauch ist heute oft wirtschaftlicher als den PV-Strom einzuspeisen und die EEG-Vergütung zu kassieren Bildquelle: wwwoeko-haus.com

44 Quizfrage Pro installierten kwp spart man im Jahr rund 500 kg THG-Emissionen ein. Wieviel Kilometer müsste man mit dem Auto im Jahr weniger fahren um 500 kg CO2 einzusparen A: Landau Sofia Landau B: Landau Lisabon Landau C: Landau Moskau Landau D: ich habe gar kein Auto Bildquelle: luftlinie.org

45 Quizfrage Pro installierten kwp spart man im Jahr rund 500 kg THG-Emissionen ein. Wieviel Kilometer müsste man mit dem Auto im Jahr weniger fahren um 500 kg CO2 einzusparen A: Landau Sofia Landau (3.400 km) B: Landau Lisabon Landau (4.400 km) C: Landau Moskau Landau (4.900 km) D: ich habe gar kein Auto Bildquelle: luftlinie.org

46 !? Mehr als die Vergangenheit interessiert mich die Zukunft, denn in ihr gedenke ich zu leben. Bildquelle: Nitzsche/pixelio.de; solar-power-energy-cartoon-funny1

47 Vielen Danke für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Ralf Engelmann Referent Regenerative Energieversorgungssysteme Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH Trippstadter Straße Kaiserslautern Tel.: Fax: