ENERGIEAGENTUR RHEINLAND-PFALZ

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1 ENERGIEAGENTUR RHEINLAND-PFALZ LOHNT SICH DIE INVESTITION IN EINE PRIVATE PV-ANLAGE NOCH? Photovoltaik und Elektromobilität Johanniskreuz Dr. Ralf Engelmann Referent für Solarenergie, Geothermie und Speichertechnologie

2 ENERGIEAGENTUR RHEINLAND-PFALZ Die Energieagentur Rheinland-Pfalz:» Gründung am » die landesweite Plattform für die Energiewende» 100-prozentige Landes-GmbH» Zentrale in KL, mit 9 Regionalbüros flächendeckend in ganz Rheinland-Pfalz vor Ort» arbeitet produkt-/ anbieterunabhängig und marktneutral (tritt nicht in Wettbewerb mit den am Markt tätigen Akteuren!)

3 ENERGIEAGENTUR RHEINLAND-PFALZ Unsere Ziele:» Gestaltung der Energiewende gemeinsam mit allen relevanten Akteuren im Land» initiiert und begleitet themenübergreifenden, interdisziplinären Dialog zu Erneuerbaren Energien, Effizienz, Einsparung, nachhaltiger Mobilität u.v.a.» informiert, vernetzt und unterstützt Energiewende-Akteure in Kommunen, Unternehmen, Organisationen, Bürgerinnen und Bürger

4 FRAGESTELLUNG» Warum sollte ich Sonnenenergie nutzen und meinen Strom mit einer PV-Anlage selbst produzieren?» Ist es wirtschaftlich sinnvoll in eine PV- Anlage zu investieren?» Eigenverbrauch, einspeisen oder direktvermarkten, welches Geschäftsmodell ist am besten? Bildquelle: Hardy/ pixelio.de

5 GRUNDLAGEN Was Verbraucht die Welt an Energie im Jahr? 140 PWh/a = 140*10 12 kwh/a kwh/a Weltweiter Primärenergieverbrauch im Jahr = AKWs Datenquelle: BP statistical review of world energy 2011

6 UNERSCHÖPFLICHE ENERGIEQUELLEN Sonnenenergie ist nahezu unerschöpflich! In einem Jahr schickt uns die Sonne das fache des weltweit jährlichen Energiebedarfs oder in 70 Minuten den weltweit jährlichen Energiebedarf Jährlicher Primärenergieverbrauch Uranreserven Erdgasreserven Erdölreserven Kohlereserven 70 a ca. 65 a ca. 45 a ca. 170 a Jährliche Sonnenenergieeinstrahlung Statische Reichweite der Energieträger Datenquelle: Kurzbericht AG Energierohstoffe, BMWi

7 GRUNDLAGEN 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

8 3 MW p 3 MW p 5 MW p 80 MW p 120 W p 170 MW p 360 MW p 301 MW p 370 MW p 25 MW p 50 MW p 55 MW p 180 MW p Die Rechte sind vorbehalten. Die Nutzung steht unter dem Zustimmungsvorbehalt der Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH. MARKTÜBERSICHT PHOTOVOLTAIK PV-ZUBAU RLP Jährlich installierte PV- Leistung in RLP Jahr Datenquelle: BNetzA

9 SOLARANLAGEN - AUFBAU UND FUNKTIONSPRINZIP Netzgekoppelte PV-Anlage» Komponenten Solargenerator Solarmodul Solarzelle Verbindungskabel Wechselrichter Einspeisezähler Speicher Bildquelle: Agentur für Erneuerbare Energien

10 SOLARANLAGEN - INSTALLATION Installation Montagemöglichkeiten Anforderungen an das Dach: Statik Dacheindeckung genügend Freiflächen asbestfreie Abdeckung Zugang zum Solardach für Wartungsarbeiten Windlast Bildquelle: Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung (2008)

11 SOLARANLAGEN - INSTALLATION Bildquelle: EOR

12 SOLARANLAGEN - INSTALLATION Bildquelle: EOR, Schott Solar AG/Baunetz Wissen Solar, Schüco/Baunetz Wissen Solar, Soltecture/Baunetz Wissen Solar, heliatek, BSW Solar

13 SOLARANLAGEN - INSTALLATION Bildquelle: MasdarPV/PVTech Bildquelle: Solarion AG/Fraunhofer IZFP

14 SOLARANLAGEN - PLANUNG Entscheidungskriterien bei der Anschaffung und Planung einer PV- Anlage» Standortfaktoren: Sonneneinstrahlung/ Klimazone Ausrichtung der Solaranlage Verschattung» Wirtschaftliche Faktoren: Technologie Kosten der Anlage Verbrauch des Haushaltes Quelle: Klaus-Uwe Gerhardt/ pixelio.de

15 PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN - PLANUNG 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

16 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)

17 Brutto Systempreis PV-Anlage ( /kw p ) PREISENTWICKLUNG IN DER PHOTOVOLTAIK 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 2013 Datenquelle: verändert nach BSW-Solar/EuPD Research

18 Strompreis ( Cent/kWh) PREISENTWICKLUNG IN DER PHOTOVOLTAIK Strompreisentwicklung in Deutschland PV-Stromgestehungskosten Haushaltsstrompreis von 2000 bis 2014 um ca. 50% gestiegen Solarstrompreis von 2000 bis 2014 um ca. 80% gefallen Grid parity Haushaltsstrompreis 2014: 0,28 bis 0,30 Cent/ kwh Haushaltsstrompreis PV-Strom 2014: 0,10 bis 0,12 Cent/ kwh Jahr Datenquelle: verändert nach BSW-Solar/BMU

19 DAS ERNEUERBARE ENERGIEN GESETZ Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) Eingeführt April 2000 als Marktanreizprogramm für EE Vorrangige Abnahme von EE-Strom Betreiber von EE-Anlagen bekommt über festgelegten Zeitraum (bei PV 20 Jahre) einen Vergütungssatz ( /kwh) EEG garantiert Investitionssicherheit für Investoren» Erfolgsgeschichte des EEG: In ca. 50 Staaten weltweit als Basis eigener Vergütungsmechanismen Anteil des EE-Stroms in Deutschland bei 25% in 2012 (6,4% in 2000)» Novellierungen des Gesetzes: Seit Inkrafttreten hat EEG mehrere Novellierungen erfahren (2004, 2008, 2010, 2011, 2012) Anpassung der Vergütungssätze der einzelnen Energieformen an die Marktlage

20 DAS ERNEUERBARE ENERGIEN GESETZ Novellierung des EEG in 2012» Ab gilt für Hausdachanlagen: Bis 10 kw p : 13,28 Cent/kWh Bis 40 kw p : 12,60 Cent/kWh Bis 1 MW p : 11,23 Cent/kWh Bis 10 MW p : 9,19 Cent/kWh» Ab gilt für Freiflächenanlagen: Bis 10 MW p : 9,19 Cent/kWh» Anlagen über 10 MW p werden nur bis 10 MW p vergütet

21 DAS ERNEUERBARE ENERGIEN GESETZ Novellierung des EEG in 2012 ab werden alle PV-Anlage ins Einspeisemanagement einbezogen In kritischen Situationen können PV-Anlagen vom Netzbetreiber abgeregelt werden ab müssen Einrichtungen für die Abregelung der Leistung bei allen Anlagen eingebaut werden Anlagen bis 30 kw p können alternativ ab 2013 ihre max. Wirkleistungseinspeisung ins Netz auf 70 % begrenzen Stromspitzen werden nicht eingespeist keine Entschädigung jährliche Verluste zwischen 1% und 3%

22 WIRTSCHAFTLICHKEIT DER PV- ANLAGE NOVELLIERUNG DES EEG IN 2012 Einfuhr eines atmenden Deckels um einen jährlichen Ausbaukorridor von 2,5 bis 3,5 GW p zu erreichen und um Jahresendralleys zu vermeiden Gesamtausbauziel: 52 GW p => erreicht 2020? keine Vergütung nach Erreichung des Gesamtausbauziels Ende 2012 ca. 31 GW p PV-Leistung in Deutschland installiert Ausbauziel erreicht in Durchschnittlicher jährlicher Zubau 6 bis 8 Jahren 2,5 bis 3,5 GW p 4,5 bis 6 Jahren 3,5 bis 4,5 GW p 3,5 bis 4,5 Jahren 4,5 bis 6 GW p 3 bis 3,5 Jahren 6 bis 7,5 GW p

23 DAS ERNEUERBARE ENERGIEN GESETZ Begrenzung der Vergütung auf 90% der Jahresstromproduktion für Anlagen über 10 kw p Vergütung der restlichen 10 % nur der tatsächliche Monatsmittelwert des Marktpreises (ca. 4 Cent/kWh) Altanlagen mit Inbetriebnahme vor nicht betroffen von der Neuregelung Anlagen in Betrieb genommen Regelung gilt erst ab Gilt nicht im Sonderfall: Inbetriebnahme , wenn Netzanschlussbegehren vor gestellt Anlagen ab in Betrieb genommen Regelung gilt von Beginn an

24 PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN - FÖRDERUNG UND FINANZIERUNG RECHENBEISPIEL RENTABILITÄT EINER PV-ANLAGE Inbetriebnahme der Anlage: Apr 2014 Vergütungszeitraum: 20 Jahre Für 20 Jahre garantierte Vergütung: 0,1328 /kwh (bis 10 kw p ) Anlagengröße: 5 kw p Stromproduktion im Jahr: ca kwh Stromproduktion über 20 Jahren: ca kwh EEG-Vergütung: Investitionskosten: ca /kw p = Wartung/ Versicherungen: 100 / Jahr Kosten: Eigenkapitalrendite: ca. 2 bis 3 %

25 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE KAUFKRAFTENTWICKLUNG BEI EINSPEISUNG Daten der Anlage: Größe: 5 kw p Inbetriebnahme: Mar Jahresstromproduktion: ca kwh Eigenverbrauch: 0 % EEG-vergüteter Strom: ca. 640 / Jahr Summe Einspeisung über 20 Jahre: 0% Inflation ca % Inflation ca % Inflation ca Einspeisen 0% Inflation 2% Inflation 4% Inflation Jahr

26 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE EINSPARPOTENTIAL BEI EIGENSTROMNUTZUNG Daten der Anlage: 5% Strompreissteigerung Größe: 5 kw p Inbetriebnahme: Mar Jahresstromproduktion: ca kwh Eigenverbrauch: ca. 50 % 3% Strompreissteigerung EEG-vergüteter Strom: ca. 640 / Jahr Summe Einsparung über 20 Jahre: 0% Steigerung ca % Steigerung ca % Steigerung ca Summe Einspeisung über 20 Jahre: 0% Inflation ca % Inflation ca % Inflation ca Eigenverbrauch Einspeisen 0% Inflation 2% Inflation 4% Inflation Jahr

27 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE» Investitionen in Solarstrom-Systeme amortisieren sich inzwischen schneller über den eigenverbrauchten als über den eingespeisten Strom!» Nicht eigenverbrauchter Strom wird weiterhin ins Stromnetz eingespeist» Ziel: Systeme mit hohem Eigenverbrauchsanteil bei gleichzeitig hohem Autarkiegrad

28 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE 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)

29 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE WIE KANN EIGENVERBRAUCH UND AUTARKIEGRAD BEEINFLUSST WERDEN?» Lastmanagement Lastkurve des Verbrauchers ermitteln Stromverbrauch an Stromproduktion anpassen Nutzung des überschüssigen PV-Stroms» Speichersysteme Wärmespeicher (Heizung, Brauchwasser) Batteriesysteme (Kleinspeicher, E-Mobilität, etc.)» Größe des PV Systems optimieren Anpassung der PV-Anlage auf den Stromverbrauch

30 BEISPIEL: EINFAMILIENHAUSHALT Durchschnittliche Stromverbrauch deutscher Haushalte Beleuchtung 17 % 15 % 12 % 8 % 19 % 29 % Kühl- und Gefriergeräte, andere mechanische Haushaltsgeräte Kochen, Trocknen, Bügeln und sonstige Prozesswärme Heizung (elektrisch) Warmwasserbereitung einschließlich Waschmaschiene und Geschirrspühler Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Computer Datenquelle: BDEW

31 Stromproduktion/ Strombezug BEISPIEL: EINFAMILIENHAUSHALT Lastenverschiebung Ostausrichtung Südausrichtung Westausrichtung Lastkurve Eigenverbrauch Tageszeit

32 BEISPIEL: EINFAMILIENHAUSHALT» Ca. 50% des Haushaltsverbrauches lassen sich theoretisch durch intelligentes Lastmanagement verschieben => smart home» Im Normalfall findet aber der Großteil (ca %) des Verbrauchs schon tagsüber statt» Steigerungspotential für Eigenverbrauch und Autarkiegrad im Bereich von ca % des Haushaltsverbrauchs Quelle: SMA Technologies AG

33 Stromproduktion/ Strombezug Lastenverschiebung Direktvermarktung BEISPIEL 3: EINFAMILIENHAUSHALT Südausrichtung Lastkurve Eigenverbrauch Tageszeit

34 KOSTEN BEIM EIGENVERBRAUCH ODER VERKAUF DES SOLARSTROMS Eigenverbrauch (eigene Anlage oder Anlagenpacht) STAND Mar 2014 Nutzung einer eigenen Leitung Keine zusätzlichen Kosten 0 Cent/kWh Nutzung des öffentlichen Netzes im räumlichen Zusammenhang Netznutzung nicht im räumlichen Zusammenhang Netzentgelt, KWK-Umlage, Strom-NEV-Umlage, Konzessionsabgabe, Offshore-Umlage, Stromsteuer (für Anlagen größer 2 MWp) EEG-Umlage, Netzentgelt, KWK-Umlage, Strom-NEV- Umlage, Konzessionsabgabe, Offshore-Umlage, Stromsteuer Verkauf an einen anderen (Stromlieferung) STAND Mar ,85 Cent/kWh bis 5,90 Cent/kWh 12,17 Cent/kWh Nutzung einer eigenen Leitung Reduzierte EEG-Umlage 4,23 Cent/kWh Nutzung einer eigenen Leitung nicht im räumlichen Zusammenhang Nutzung des öffentlichen Netzes im räumlichen Zusammenhang Netznutzung nicht im räumlichen Zusammenhang EEG-Umlage EEG-Umlage, Netzentgelt, KWK-Umlage, Strom-NEV- Umlage, Konzessionsabgabe, Offshore-Umlage, Stromsteuer (für Anlagen größer 2 MWp) EEG-Umlage, Netzentgelt, KWK-Umlage, Strom-NEV- Umlage, Konzessionsabgabe, Offshore-Umlage, Stromsteuer 6,23 Cent/kWh 10,28 Cent/kWh bis 12,17 Cent/kWh 12,17 Cent/kWh

35 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE WIE KANN EIGENVERBRAUCH UND AUTARKIEGRAD BEEINFLUSST WERDEN?» Lastmanagement Lastkurve des Verbrauchers ermitteln Stromverbrauch an Stromgestehung anpassen Nutzung des überschüssigen PV-Stroms» Speichersysteme Wärmespeicher (Heizung, Brauchwasser) Batteriesysteme (Kleinspeicher, E-Mobilität, etc.)» Größe des PV Systems optimieren Anpassung der PV-Anlage auf den Stromverbrauch

36 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER SOLARANLAGE WIE KANN EIGENVERBRAUCH UND AUTARKIEGRAD BEEINFLUSST WERDEN?» Lastmanagement Lastkurve des Verbrauchers ermitteln Stromverbrauch an Stromgestehung anpassen Nutzung des überschüssigen PV-Stroms» Speichersysteme Wärmespeicher (Heizung, Brauchwasser) Batteriesysteme (Kleinspeicher, E-Mobilität, etc.)» Größe des PV Systems optimieren Anpassung der PV-Anlage auf den Stromverbrauch

37 KFW ERNEUERBARE ENERGIEN: STANDARD NR. 270 UND 274 Fördergegenstand Investitionen zur Nutzung erneuerbarer Energien bei der Strom- bzw. kombinierten Strom-Wärme-Erzeugung z. B. Photovoltaik, Geothermie, Wind- und Wasserkraft, Biogas, Biomasse Antragsstellung vor Maßnahmenbeginn über Hausbank

38 KFW ERNEUERBARE ENERGIEN: STANDARD NR. 270 UND 274 Förderhöhe gefördert wird die Errichtung, der Erwerb und die Erweiterung solcher Anlagen Darlehen: max. 25 Mio. je Vorhaben (bis zu 100% der Nettoinvestitionskosten) Kumulierbarkeit nicht möglich mit anderen KfW- Programmen für die selbe Investitionsmaßnahme aber mit anderen Fördermitteln

39 FINANZIERUNG EINER SOLARANLAGE Weitere Kreditinstitute mit Solar-Förderung» Umweltbank ( ) Förderung von Solarprojekten bis 10 kw bis pro Projekt Laufzeit 10 bis 20 Jahre» GLS-Bank ( Sonnenenergieförderung ausschließlich für Privatleute bis Laufzeit 15 Jahre

40 FINANZIERUNG EINER SOLARANLAGE Weitere Kreditinstitute mit Solar-Förderung» Deutsche Kreditbank AG ( Kredite für PV-Anlagen und Solarthermie-Anlagen bis pro Projekt Laufzeit bis zu 18 Jahre» Sparda-Bank Berlin eg ( Kredite für PV-Anlagen bis Laufzeit 20 Jahre

41 ZUSAMMENFASSUNG» Wirtschaftlicher Betrieb von Photovoltaik-Anlagen: PV-Stromgestehungskosten liegen bei 10 bis 12 Cent/ kwh ein hoher Eigenverbrauch ist wirtschaftlicher als EEG-Vergütung Eigenverbrauchsquote kann durch geeignetes Lastmanagement gesteigert werden Überschussstrom der PV-Anlage durch Power-to-heat nutzen» Paradigmenwechsel in der PV: vor 2 Jahren waren PV-Anlagen Geldanlagen mit hohen Renditen heute steht das Thema Stromkosteneinsparung im Vordergrund» Bedarfsgerechte Anlagenauslegung ist wichtig: eine PV-Anlage sollte auf den Verbrauch des Endnutzers ausgelegt sein Stromproduktion und Stromverbrauch aufeinander anpassen