13. Symposium Energieinnova4on TU Graz

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1 Georg Lettner Energy Economics Group (EEG) Vienna University of Technology WETTBEWERBSFÄHIGKEIT DER PHOTOVOLTAIK FÜR UNTERSHIEDLIHE NETZKOSTEN- UND ABGABENBEITRÄGE DES EIGENVERBRAUHES 3. Symposium Energieinnova4on TU Graz

2 INHALT Roadmap PV Wettbewerbsfähigkeit in Europa Dynamischer Modellierungsansatz PV Wettbewerbsfähigkeit Monte arlo Simulation der Parameter PV Wettbewerbsfähigkeit für Haushalte in Österreich Roadmap der PV Wettbewerbsfähigkeit für Haushalte in Europa MITHRAS Simulationstool für PV Wettbewerbsfähigkeit Sensitivitätsanalyse unterschiedlicher Netzkosten- und Abgabenbeiträge des Eigenverbrauchs Österreich Deutschland Schlussfolgerungen SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 2

3 MODELLIERUNGSANSATZ DER DYNAMISHEN PV WETTBEWERBSFÄHIGKEIT FÜR HAUSHALT Dynamisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein wirtschaqlicher Vergleich der Kostenbarwerte und der Einnahmen über die ganze Lebensdauer eines PV- Systems erfolgt. Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten mit PV- Systems NPV of withpv, = Retail, ( Demand Selfconsumption ) ( LOE p ) Feedin p LOE PV, PV, Market, Selfconsumption Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten ohne PV- Systems NPV of withoutpv, = pretail, Demand Trade Off: = NPV of withpv, NPV of withoutpv, = SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 3

4 MODELLIERUNGSANSATZ DER PV WETTBEWERBSFÄHIGKEIT FÜR HAUSHALT UND GEWERBE Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten mit PV- Systems NPV of withpv, = Retail, ( Demand Selfconsumption ) ( LOE p ) Feedin p LOE PV, PV, Market, Selfconsumption 2500 Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten ohne PV- Systems Household: Load Profile versus PV-Generation Profile for a typical Summer Day in Vienna (Electricity onsumption: 4000kWh/, Installed PV apacity: 3kW p ) NPV of withoutpv, = pretail, Demand :00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 0:00 :00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 W 8:00 9:00 20:00 2:00 22:00 23:00 0:00 Trade Off: = Summer Load-Profile Summer PV-Generation NPV of withpv, NPV of withoutpv, = External Procurement Feed into the Grid Selfconsumption SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 4

5 MODELLIERUNGSANSATZ DER PV WETTBEWERBSFÄHIGKEIT FÜR HAUSHALT UND GEWERBE Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten mit PV- Systems NPV of withpv, = Retail, ( Demand Selfconsumption ) ( LOE p ) Feedin p LOE PV, PV, Market, Selfconsumption 2500 Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten ohne PV- Systems Household: Load Profile versus PV-Generation Profile for a typical Summer Day in Vienna (Electricity onsumption: 4000kWh/, Installed PV apacity: 3kW p ) NPV of withoutpv, = pretail, Demand :00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 0:00 :00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 W 8:00 9:00 20:00 2:00 22:00 23:00 0:00 Trade Off: = Summer Load-Profile Summer PV-Generation NPV of withpv, NPV of withoutpv, = External Procurement Feed into the Grid Selfconsumption SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 5

6 MODELLIERUNGSANSATZ DER PV WETTBEWERBSFÄHIGKEIT FÜR HAUSHALT UND GEWERBE Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten mit PV- Systems NPV of withpv, = Retail, ( Demand Selfconsumption ) ( LOE p ) Feedin p LOE PV, PV, Market, Selfconsumption 2500 Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten ohne PV- Systems Household: Load Profile versus PV-Generation Profile for a typical Summer Day in Vienna (Electricity onsumption: 4000kWh/, Installed PV apacity: 3kW p ) NPV of withoutpv, = pretail, Demand :00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 0:00 :00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 W 8:00 9:00 20:00 2:00 22:00 23:00 0:00 Trade Off: = Summer Load-Profile Summer PV-Generation NPV of withpv, NPV of withoutpv, = External Procurement Feed into the Grid Selfconsumption SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 6

7 MODELLIERUNGSANSATZ DER PV WETTBEWERBSFÄHIGKEIT FÜR HAUSHALT UND GEWERBE Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten mit PV- Systems NPV of withpv, = Retail, ( Demand Selfconsumption ) ( LOE p ) Feedin p LOE PV, PV, Market, Selfconsumption Haushalt/Gewerbe : jährliche Kosten ohne PV- Systems NPV of withoutpv, = pretail, Demand Trade Off: = NPV of withpv, NPV of withoutpv, = SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 7

8 ERGEBNISBEISPIEL: PV NETZPARITÄT FÜR HAUSHALTE IN ÖSTERREIH 00 Österreich: Absolute Wahrscheinlichkeitsverteilung der Erreichung der dynamischen"grid- Pariy" für Haushalte in % 00 Österreich: Kumulierte Wahrscheinlichkeitsverteilung der Erreichung der dynamischen"grid- Pariy" für Haushalte in % Absolute Probability Distribution in % umulated Probability Distribution in % SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 8

9 ROADMAP DER PV WETTBEWERBSFÄHIGKEIT - HAUSHALT Übersicht der Erreichung der PV WeWbewerbsfähigkeit für Haushalte in unterschiedlichen europäischen Ländern SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 9

10 MITHRAS SIMULATIONSTOOL hwp:// pv- compe44veness/ SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 0

11 MITHRAS SIMULATIONSTOOL Öffentliche Version: Barwertbasierte wirtscha8liche Trade Off - Analyse der PV- Erzeugung für verschiedene Markteinehmer (Haushalte, Gewerbe, Freiflächen- anlagen, Insellösungen) Solarstrahlungs- und Lastprofile in 5min- Auflösung (standardisiert, gemessen) Alle Parameter edi_erbar (maßgeschneiderte Analyse inkl. möglichen Sensi_vitätsanalysen) Interne Version (zusätzlich): Monte- arlo- Simula_on aller Parameter (Micelwert Standard- abweichung) Op_mierung der PV- Anlagengröße nach unterschiedlichen Kriterien/ Einschränkungen (z.b. Maximierung Eigenverbrauch, wirtscha8liche Vorteile, etc.) Gebäudeintegrierte PV- Systeme SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION

12 ANALYSE VON MÖGLIHEN KOSTEN- ERSATZMODELLEN: ÖSTERREIH A: Eigenverbrauch ohne Beitrag zu Netzkosten und Abgaben B: Eigenverbrauch mit Netzkosten und allg. Abgaben ohne Ökostromabgabe : Eigenverbrauch mit Netzkosten und Abgaben D: wie Netzausbaukosten auf Eigenverbrauch E: wie D Systemkosten auf Erzeugung A: Eigenverbrauch ohne Beitrag zu Netzkosten und Abgaben B: Eigenverbrauch mit allg. Abgaben ohne Ökostromabgabe : wie B Anschlusskosten und Netzverstärkungskosten für die Einspeisung D: wie 0% der Erzeugung tragen zu Systemkosten bei E: wie 50% der Erzeugung tragen zu Systemkosten bei Sensitivitätsanalyse der kumulierten Barwerte der Haushaltskostendifferenz mit und ohne PV bezogen auf die PV- Gesamterzeugung für unterschiedliche "Kostenersatzmodelle" Österreich Strompreiszusammensetzung für Haushalte in Österreich 5,48%,63% 6,67% 40,8% EUR/MWh Energie Netz 25,4% Abgaben ohne Ökostrom A B : 2% : 8% D: 2% D: 8% E: 2% E: 8% Kostenersatzmodelle Kostenersatzmodelle 2 Ökostromabgabe MWSt. Österreich (EUR/MWh) Zusätzl. Kosten System Netz 2%,38,98 4% 8,29 0,99 6% 0,59 0,66 8%,74 0,53 0% 2,43 0,75 2% 2,89 0,98 4% 3,22 3,88 6% 3,47 6,35 8% 3,66 8,0 PV Penetration level SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 2

13 ANALYSE VON MÖGLIHEN KOSTEN- ERSATZMODELLEN: DEUTSHLAND A (alt): Eigenverbrauch ohne Beitrag zu Netzkosten und Abgaben A (neu): Eigenverbrauch nur Beitrag zur EEG- Umlage B: Eigenverbrauch mit Netzkosten und allg. Abgaben ohne EEG- Umlage : Eigenverbrauch mit Netzkosten und Abgaben D: wie Netzausbaukosten auf Eigenverbrauch E: wie D Systemkosten auf Erzeugung 40 Sensitivitätsanalyse der kumulierten Barwerte der Haushaltskostendifferenz mit und ohne PV bezogen auf die PV- Gesamterzeugung für unterschiedliche "Kostenersatzmodelle" Deutschland A (alt) : Eigenverbrauch ohne Beitrag zu Netzkosten und Abgaben A (neu): Eigenverbrauch nur Beitrag zur EEG- Umlage B: Eigenverbrauch mit allg. Abgaben ohne EEG- Umlage : wie B Anschlusskosten und Netzverstärkungskosten für die Einspeisung D: wie 0% der Erzeugung tragen zu Systemkosten bei E: wie 50% der Erzeugung tragen zu Systemkosten bei Strompreiszusammensetzung für Haushalte in Deutschland (203) 6,00% 20 28,60% 0 8,40% EUR/MWh A (alt) A (neu) B - 2% - 8% D - 2% D - 8% E - 2% E - 8% Deutschland (EUR/MWh) Zusätzl. Kosten System Netz 2%,8,98 4%,8 0,99 6% 2,24 0,66 8% 2,46 0,53 0% 2,59 0,75 2% 2,68 0,98 4% 2,74 3,88 6% 2,79 6,35 8% 2,83 8, SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 3 Kostenersatzmodelle Kostenersatzmodelle 2 PV Penetration level Energie Netz Abgaben ohne EEG EEG- Umlage MWSt. 3,90% 23,0%

14 SHLUSSFOLGERUNGEN PV kann unter den derzeitigen Marktbedingungen und der Optimierung des Anteils an Eigenverbrauch der PV Stromerzeugung auch ohne Förderung als dezentrale Technologie schon wettbewerbsfähig sein. Wird der Eigenverbrauch mit dem gesamten Endkundenstrompreis (Energie NetzAbgaben/Steuern) gegengerechnet, vermindert das die Einnahmen der Netzbetreiber und des Staats/Länder/Gemeinden. Umwälzung dieser Verluste für Netzbetreiber und Staat auf die PV verzögert die Wettbewerbsfähigkeit und es Bedarf je nach der weiteren PV Systemkostensenkungen kurz- bis mittelfristig alternative Fördermodelle. Neue Marktdesigns und Geschäftsmodelle müssen entwickelt werden, das zusätzlich entstehende Systemkosten auch von der PV getragen werden z.b. Eigenvermarktung in Bilanzgruppen. In neuen Marktmodellen muss Energieeffizienz und Verbrauchsminimierung durch PV Eigenverbrauch berücksichtigt und gleichbehandelt werden. Eigenverbrauchsoptimierung ist wirtschaftlich und systemtechnisch eine Grundvoraussetzung für eine zukünftige hohe PV Marktdurchdringung SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 4

15 EU-PROJEKT: Danke für die Aufmerksamkeit! ontact: Georg Lettner SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION 5