Solare Versorgung von Wohngebäuden und Vor-Ort Vermarktungsmodelle für Mehrfamilienhäuser Frank-Stefan Rock,, 11.11.2014
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SMA ist weltweiter Markt- und Technologieführer für Photovoltaik-Systemtechnik > Gegründet 1981 > Über 5.000 Mitarbeiter weltweit > 933 Mio. Euro Umsatz in 2013 > Weltweit präsent mit 21 Vertriebs- und Service- Niederlassungen sowie 5 Produktionsstandorten > Installierte Wechselrichterleistung von über 34 GW > Ausgezeichnete Unternehmenskultur und Innovationskraft > Über 1.000 Experten in Forschung und Entwicklung > Fokus auf Schlüsseltechnologien für zukünftige Energieversorgungsstrukturen Energy that changes 3
Agenda 1 Praxiserfahrungen mit der Solarstromversorgung von Eigenheimen 2 3 4 Chancen für die Solarstromversorgung von Mehrfamilienhäusern Trends und Ausblick Fazit 4
Die Netzparität ist Realität in deutschen Haushalten und immer mehr Betrieben Strompreis in Cent je Kilowattstunde 80 70 60 Erzeugungskosten für Solarstrom 50 40 30 20 10 Haushaltsstrompreis (Arbeitspreis) Netzparität 0 2000 2005 2010 2015 2020 > Erzeugungskosten für PV sinken > Strombezugs-Tarife steigen > Die wachsende Differenz ist natürlicher Anreiz für den Eigenverbrauch von Solarstrom Paradigmenwechsel von der Netzeinspeisung hin zur Eigenversorgung 5
Warum entscheiden sich Eigenheimbesitzer heute für PV? Motive > Senkung der Stromkosten > Unabhängigkeit und Eigenverantwortung für die Stromversorgung > Grünes, greifbares Sachinvestment make or buy? Resultierende Anforderungen > Energiekosten der PV-Lösung kleiner als Strombezugskosten(-erwartung) > Möglichst viel der PV-Erzeugung selbst nutzen Hohe Eigenverbrauchsquote > Signifikanten Anteil des Strombedarfs mit PV erzeugen Hohe Autarkiequote > z. T. Unterstützung des Nutzers bei der Optimierung seines Energie-Haushalts > z. T. Notstromversorgung bei Netzausfall Erstmalig gibt es Massenmarkt-Lösungen, um sich selbst mit Strom zu versorgen 6
Optimierungs-Kriterien für PV-Lösungen zur Eigenversorgung Kosten der PV-Erzeugung > kleiner 15 ct/kwh > Tendenz fallend Erlös durch Stromeinspeisung > abhängig vom Einspeisetarif > bis ca. 12 ct/kwh in 11/14 > Tendenz fallend Eigenverbrauchsquote = verbrauchter Solarstrom gesamter Solarstrom = 1500 kwh 5000 kwh = 30 % Eigenverbrauchsquote = Unabhängigkeit vom Einspeisetarif Autarkiequote = Unabhängigkeit vom Strombezugstarif Kosten durch Strombezug > abhängig vom Strombezugstarif > bis zu 28 ct/kwh in Deutschland* > Tendenz steigend Autarkiequote = verbrauchter Solarstrom gesamter Stromverbrauch = 1500 kwh 5000 kwh = 30 % *Quelle: BDEW Strompreisanalyse 7
Optimierungs-Kriterien für PV-Lösungen zur Eigenversorgung Kosten der PV-Erzeugung > kleiner 15 ct/kwh > Tendenz fallend Eigenverbrauchsquote = verbrauchter Solarstrom gesamter Solarstrom = 3000 kwh mit Speicher 5000 kwh = 60 % Autarkiequote = verbrauchter Solarstrom gesamter Stromverbrauch = 2600 kwh Eigenverbrauchsquote = Unabhängigkeit vom Einspeisetarif 5000 kwh = 52 % Autarkiequote = Unabhängigkeit vom Strombezugstarif Erlös durch Stromeinspeisung > abhängig vom Einspeisetarif > bis ca.12 ct/kwh in 11/14 > Tendenz fallend Kosten durch Strombezug > abhängig vom Strombezugstarif > bis zu 28 ct/kwh in Deutschland* > Tendenz steigend *Quelle: BDEW Strompreisanalyse 8
Wo steckt Optimierungspotenzial und womit ist es zu erschließen? 5.000 4.500 76 % 5.000 4.500 24 % 4.000 4.000 3.500 3.500 3.000 3.000 2.500 2.500 2.000 2.000 1.500 1.500 1.000 1.000 500 500 0 0 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 3. Juni 4. Juni 5000 5.000 4500 4.500 4000 66 % 4.000 99 % 3500 3.500 3000 3.000 2500 2.500 2000 2.000 1500 1.500 1000 1.000 500 500 0 0 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 2. Dezember 8. Dezember Tagesverlauf > Mittags zu viel PV-Erzeugung > Morgens, abends zu wenig Verschiebung von Verbrauch und Batteriespeicher Jahresverlauf > Zuviel PV-Erzeugung im Sommer > Zu wenig im Winter Kombination mit anderen Energieträgern und Speichern Beispiele für 4-Personen-Haushalt mit 5 kw 9
Intelligentes Energiemanagement im Smart Home 1 Sunny Boy Smart Energy wandelt Gleichstrom in Wechselstrom und kann rund zwei Kilowattstunden Solarenergie zwischenspeichern 3 1 2 Sunny Home Manager sorgt für die zeitlich optimale Abstimmung von Erzeugung, Verbrauch und Speichern 2 3 Sunny Portal für Energievorhersagen, Fernüberwachung und Energiemanagement im Haushalt 5 Prognose von Erzeugung und wahrscheinlichem Verbrauch sind die Grundlage für eine vorrausschauende, automatische Optimierung von steuerbaren Verbrauchern und Speichern 4 4 5 Steuerbare Stromverbraucher, die nicht auf eine bestimmte Einschaltzeit angewiesen sind, lassen sich vom Sunny Home Manager ferngesteuert aktivieren Elektrofahrzeug lässt sich in Kombination mit einer entsprechenden Wallbox als zusätzlicher Stromspeicher nutzen 10
Agenda 1 Praxiserfahrungen mit der Solarstromversorgung von Eigenheimen 2 Chancen für die Solarstromversorgung von Mehrfamilienhäusern 3 4 Trends und Ausblick Fazit 11
Wie unterscheidet sich die Situation im Mehrfamilienhaus vom Eigenheim? Energetisch > Höhere Eigenverbrauchsquoten bei gemeinsamer PV-Anlage (Summenzähler) > Bessere Nutzung von gemeinsamen Speichern möglich Wirtschaftlich > Geringere spezifische Kosten pro kwh bei größeren Anlagen > Zusätzliche Abgaben auf den Verkauf von Solarstrom vor Ort > Zusätzliche Vertriebskosten Organisatorisch > Viele verschiedene Rollen beim MFH beteiligt, die ein Eigenheimbeitzer auf sich vereint > Deutlich komplexere rechtliche Situation (EnWG i.d.r. relevant) Potenziale sind im MFH größer als im Eigenheim, benötigen Erschließungsaufwand Quelle: Heidelberger Energiegenossenschaft 12
Eigenverbrauchsquote Hohes energetisches Potenzial für Eigenverbrauch im MFH 90% 80% 70% 60% Anzahl Haushalte je 3000 kwh/a 50% 40% 30% 20% 10% 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Leistung der PV-Anlage in kwp Quelle: Heidelberger Energiegenossenschaft Bei geeignetem Verhältnis aus PV-Anlagengröße und Wohneinheiten ist eine Eigenverbrauchsquote von 50 90 % ohne weitere Maßnahmen erreichbar Simulation für Südausrichtung in Kassel 13
Solarstrom kann auf MFH zu attrakiven und fixen Kosten erzeugt werden Vereinfachte Beispielkalkulation mit typischen Werten, Stand Okt. 2013 Einfache Installation, sehr gute Einstrahlung Für PV nutzbare Fläche (Schrägdach) m² 300 400 Anlagengröße kwp 50 Aufwändige Installation, suboptimale Einstrahlung Spezifischer Preis, schlüsselfertig /kwp 1.200 1.450 Investitionskosten 60.000 72.500 Laufende Kosten, bezogen auf Invest p.a. 1,5% Kalkulatorische Lebensdauer a 20 Gesamtkosten (TCO) 78.000 94.250 Vollaststunden p.a. h/a 1.100 900 Energieertrag p.a. kwh/a 55.000 45.000 Gesamtenergieertrag kwh 1.100.000 900.000 Spezifische Erzeugungskosten /kwh 0,07 0,10 Kapitalkostensatz (WACC) 5% = 8% EK-Rendite bei 75% FK mit 4% FK-Zins Stromgestehungskosten (LCOE*) /kwh 0,10 0,15 *Levelized Cost of Energy 14
Strompreis in ct/kwh Strompreiskomponenten bei der Stromlieferung an MFH-Bewohner 35 Umsatzsteuer 30 25 20 15 10 5 3,8 6,2 1,5 2,0 10,0 4,7 4,7 6,2 1,5 2,0 15,0 2,1 6,2 0,6 1,8 6,0 2,0 6,0 Stromsteuer EEG-Umlage Weitere Umlagen Konzessionsabgabe Netznutzungsentgelte Immobilien-Pacht Vertriebskosten 0 Solarstrom, sehr gutes Objekt, ohne Netznutzung Solarstrom, suboptimales Objekt, ohne Netznutzung, Konventioneller Strom über das öffentliche Netz Erzeugungskosten Solarstrom kann heute ab 24 ct/kwh und durch fixe Erzeugungskosten mit deutlich mehr Preisstabilität angeboten werden als konventionelle Stromtarife Stand April 2014 15
Wohnung PV-Anlage Mögliche Geschäftsmodelle (1) Vollversorgung durch spezialisierten Stromanbieter Ohne Investition vor Ort erzeugten Strom nutzen Attraktives Angebot für Strom mit mehr Preisstabilität Wettbewerb der Stromanbieter bleibt erhalten Mieter Ergänzungsstrom vor Ort nutzbarer PV-Strom Grundgebühr und kwh-tarif (ggf. variabel) Vor Ort einzigartiges grünes Stromprodukt Attraktive Möglichkeiten zur Tarifgestaltung Hohe Kundenbindung Stromanbieter & PV-Betreiber Ergänzungsstrom Überschuss PV-Strom Stromkosten vs. Stromerlöse Legende Wert Geld Strommarkt Pacht Miete Immobilien- Eigentümer Geeignete Flächen Pacht PV-Eigentümer Versorgungsnetzbetreiber Zusatzerlöse durch Pacht Immobilie wird attraktiver für Mieter Grünes Image Kein Risiko aus PV-Anlage Grünes Sachinvestment Beteiligung an Mehrerlösen bei Inflation möglich EEG-Mindesterlös garantiert Keine Pflichten aus EnWG Energiewirtschaftsorientierte Strukturierung 16
Wohnung Mögliche Geschäftsmodelle (2) Strom als Nebenleistung geliefert durch Immobilien-Eigentümer als PV-Betreiber Ohne Investition vor Ort erzeugten Strom nutzen Attraktives Angebot für Strom mit mehr Preisstabilität Strom kann nicht teuer sein als lokaler Grundversorgungstarif Legende Wert Geld Mieter Miete Nebenkosten PV- und Ergänzungstrom Stromanbieter Versorgungsnetzbetreiber Ergänzungsstrom Immobilien- & PV-Eigentümer, PV-Betreiber Stromkosten Ergänzungsstrom Stromkosten Überschuss PV-Strom EEG-Vergütung Strommarkt Immobilie wird attraktiver für Mieter Zusätzliche Wertschöpfung durch Stromerzeugung und verkauf Langfristiges Sachinvestment mit Mehrerlösen bei Inflation EEG-Mindesterlös garantiert Mess- und Abrechnungsaufwand, kann an Dienstleister übertragen werden Pflichten nach EnWG, an Dienstleister übertragbar Grünes Image Wohnungswirtschaftsorientierte Strukturierung 17
Quelle: www.heidelberger-energiegenossenschaft.de/contact/8-projekte/4-projekt-neueheimat-nussloch Anwendungsbeispiel: Vollversorgung von Mietern einer ganzen Siedlung 18
Anwendungsbeispiel mit Batteriespeicher: Ersatzstromversorgung im Wohnheim PV-Speicherlösungen sind bereits heute wirtschaftlich bei besonderen Anforderungen an die Versorgungssicherheit 19
Agenda 1 2 Praxiserfahrungen mit der Solarstromversorgung von Eigenheimen Chancen für die Solarstromversorgung von Mehrfamilienhäusern 3 Trends und Ausblick 4 Fazit 20
Bedeutung als Erlösquelle für PV-Systeme Jede dezentrale Stromversorgung ist ein Baustein im Verbundnetz von morgen Anforderungen an Energiemanagement und Speicher Einspeisevergütung = Optimierung der Stromerzeugung Eigenversorgung = Optimierung der lokalen Stromnutzung Vor-Ort-Vermarktung PV-Direktvermarktung Aggregation und Vermarktung weiterer dezentraler Flexibilitäten Erweiterte Systemdienstleistungen 2005 2010 2015 2020 2025 2030 = Optimierung des Verbundnutzens Eigenverbrauchs-Förderung Grid Parity für deutsche Haushalte Kalk. Nutzungsende heute installierter PV-Anlagen Heutige SMA Systemlösungen sind bereits für alle Nutzungsoptionen vorbereitet 21
Quelle: Roland Berger "LIB value chain cost model, Aug 2011 Batteriekosten-Potenzial für Lithium-Ionen-Technologie > Große Skaleneffekte in Zellherstellungsprozessen und Batteriefertigung > Parallele Steigerung der spezifischen Energie durch verbesserte und neue Materialien Stromspeicherkosten pro kwh werden voraussichtlich deutlich sinken 22
Aggregation vieler Anlagen durch virtuelle Kraftwerke in Smart Grids > Steuerung der einzelnen Anlagen je nach Szenario > über variablen Stromtarif oder Preissignal > als definierte Reaktion auf Netzzustandsgrößen > durch direkten Zugriff seitens eines VPP-Leitstandes Bildquelle: Vattenfall > SMA Pilotprojekte Zugriff auf Flexibilität dezentraler Anlagen durch die Energiewirtschaft ermöglicht Netzunterstützung und Teilnahme an Energie- und Regelleistungsmärkten 23
Agenda 1 2 3 Praxiserfahrungen mit der Solarstromversorgung von Eigenheimen Chancen für die Solarstromversorgung von Mehrfamilienhäusern Trends und Ausblick 4 Fazit 24
Neue Möglichkeiten zur dezentralen Stromversorgung > Photovoltaik ist eine hochgradig akzeptierte und inzwischen reife Technologie mit langfristig stabilen und attraktiven Erzeugungskosten. Durch die Dezentralität werden neue Akteure zu Energieproduzenten und Wohngebäude zu kleinen Kraftwerken. > Im Eigenheim ist Solarstrom heute bereits etabliert und trägt zunehmend zur Eigenversorgung bei, optimiert durch Batteriespeicher und intelligentes Energiemanagement für mehr Unabhängigkeit und Energietransparenz. > Im Mehrfamilienhaus gibt es noch größeres Potenzial, es ist aber kaum erschlossen. Um den sauberen, kostenstabilen Strom den Bewohnern anzubieten, sind zunächst skalierbare Geschäftsmodelle entscheidend. Speicher sind jederzeit nachrüstbar, sobald die Zielkosten erreicht sind. Photovoltaik eröffnet vielfältige Möglichkeiten der regionalen Wertschöpfung. 25
Jede dezentrale Stromversorgung ist ein Baustein im Verbundnetz von morgen > In Smart Grids können intelligente PV-Systeme mit Speicher ihr Potenzial erst richtig ausschöpfen, damit weiteren Mehrwert generieren und in der Energiewirtschaft weitere Erlöse erzielen. > Die installierte Basis kann schnell systemrelevante Größenordnungen erreichen und damit ihren Beitrag zur Stabilität im Verbundnetz leisten -- auch bei 100 % regenerativer Erzeugung. Mit Photovoltaik, Batteriespeichern und intelligentem Energiemanagement wird die Energiewende auf kommunaler Ebene zur Realität. 26
Vielen Dank für Ihr Interesse! ENERGY THAT CHANGES Frank-Stefan Rock Business Development Manager New Business Frank-Stefan.Rock@sma.de Sonnenallee 1 D-34266 Niestetal www.sma.de 27