Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Photovoltaikanwendung

Präsentation zum Thema: "Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Photovoltaikanwendung"—  Präsentation transkript:

1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Photovoltaikanwendung
bei Photovoltaikanwendung Werner Schmid LEL Schwäbisch Gmünd ALB-Tagung Hohenheim Februar 2005 LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

2 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

3 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

4 § Das EEG >die Mindestvergütungen<
Im „Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“ (EEG) (Bundesgesetzblatt I, 2004, Nr. 40, S.1918ff), sind u.a. die grundlegenden Vorschriften für die Stromeinspeisung aus Photovoltaikanlagen festgeschrieben. Höhe der Mindestvergütungen (Dachanlagen; in €/kWh): Inbetriebnahmejahr: 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Degression: 5,0% 0,5453 0,5187 0,5130 0,4219 0,4014 0,3969 5,0% 0,4442 0,4225 0,4178 0,4675 0,4447 0,4398 0,4921 0,4681 0,4630 0,5180 0,4928 0,4874 30 kWp 0,5740 0,5460 0,5400 30 bis 100 kWp über 100 kWp Bonus für Fassadenanlagen: 5 Cent / kWh Freilandanlagen: 2004: 45,7 Cent/kWh; Degression: am = 5% ab = 6,5% Die Mindestvergütungen sind für die Dauer von 20 Jahren ohne Berücksichtigung des Inbetriebnahmejahres garantiert (§12 EEG). LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

5 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

6 Die Ertragsprognose >Globalstrahlung in kWh/m², Jahr<
Globalstrahlung in der Region: (Durchschnittswerte ) -20% Hamburg kWh/m²,Jahr Berlin kWh/m²,Jahr Dortmund kWh/m²,Jahr Frankfurt a.M kWh/m²,Jahr München kWh/m²,Jahr Mannheim kWh/m²,Jahr Stuttgart kWh/m²,Jahr Ulm kWh/m²,Jahr Ravensburg kWh/m²,Jahr Freiburg kWh/m²,Jahr +/- 7-10% Quelle : Deutscher Wetterdienst Globalstrahlung Mittlere Jahressummen in kWh/m² LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

7 Die Ertragsprognose >optimale Ausrichtung<
50-55% der ertragswirksamen Globalstrahlung ist „Diffuse Strahlung“ 45-50% der ertragswirksamen Globalstrahlung ist „Direkte Einstrahlung“ LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

8 Die Ertragsprognose >optimale Ausrichtung<
Ideal: -Ausrichtung gegen Süden -Anstellwinkel ca. 30° Quelle: Solar- und Windenergieatlas Baden-Württemberg LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

9 Die Ertragsprognose >Hilfen zur Ertragsschätzung< www.sfv.de
Solarstromerträge Baden-Württemberg (nach Regionen) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Ertrag in kWh/kWp 2003 2004 2001 2002 2000 Heidelberg-Mannheim Böblingen-Stuttgart-Ludwigsburg Albstadt-Freudenstadt-Reutlingen-Tübingen Aalen-Schwäbisch Gmünd-Göppingen-Esslingen Crailsheim- Schwäbisch Hall-Heilbronn Calw-Pforzheim-Wildbad Baden-Baden-Karlsruhe-Landau Haslach-Kehl-Lahr-Oberkirch-Offenburg Konstanz-Triberg-Tutlingen-Villingen-Schwenningen Emmendingen-Freiburg-Lörrach-Waldshut-Tiengen Quelle: Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV) LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

10 Die Ertragsprognose >Hilfen zur Ertragsschätzung<
Quelle: Deutscher Wetterdienst 1) Ertragsdaten (Maschinenring SHA, eigene Daten) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ertrag in kWh/kWp Ertragsdaten 2004 Gute Anlage ( 1048 kWh/kWp) 2) Prognosedienst des DWD Durchschnitt ( ca. 970 kWh/kWp) Schwächere Anlage ( 921 kWh/kWp) LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

11 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

12 4.500,-€pro kW-Peak zzgl. 16% Mwst.
Kosten >Herstellungskosten der Anlage< PV-Anlagen werden häufig als Komplettpaket angeboten. Nachfolgend ein Beispielsangebot für eine 30 kWp-Anlage (Stand Januar 2005): Solarmodule polykristallin; 5 Jahre Produktgarantie des Herstellers; Jahre Leistungsgarantie auf 80% der Nennleistung Unterkonstruktion Alu/VA; incl. Stockschrauben, Ziegeldachhalter, Profilschienen, Modulhalter, Befestigungsmaterial Wechselrichter Auslegung der Wechselrichterleistung auf ca % der Nennleistung der Anlage. 5 Jahre Garantie DC-Leitung Gleichstromleitung; von den Modulsträngen zu den Wechselrichtern AC-Leitung Wechselstromleitung; von den Wechselrichtern zum Einspeisezähler Montage Montage der kompletten Anlage; elektrischer Anschluß AC und DC- seitig; incl. Lieferung und Montage eines Zählerplatzes (Preise sind Nettopreise) 4.500,-€pro kW-Peak zzgl. 16% Mwst. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

13 Kosten >Herstellungskosten der Anlage<
Zusätzlich zum genannten Paket sind im Einzelfall weitere Leistungen sinnvoll oder erforderlich. Beispiele: Alu/Edelstahl-Aufständerung für zu flache Dächer: ca €/kWp Überwachungssysteme für die PV-Anlage ,- € zusätzlicher Zählerschrank (liefern und einbauen) ca ,- € zusätzliche DC-Leitung ca. 1,30 €/lfm zusätzliche AC-Leitung ,- €/lfm Erdarbeiten und Verlegung der AC-Leitung i.d.R. Abrechnung nach Aufwand (Preise sind Nettopreise) LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

14 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

15 Kosten >variable Kosten<
1) Wartung und Reparatur ca. 0,5% der Herstellungskosten -Ersatz der Wechselrichter, … 2) Versicherung ca. 0,3 -0,5% der Herstellungskosten -Elementarschäden (Sturm, Hagel, Brand, Wasser, höhere Gewalt, Explosion, Frost und Schneedruck) -Elektronikschäden (Überspannung, Kurzschluß, Blitzschlag, Induktion) -weitere Risiken (z.B.: Sabotage, Vandalismus, Diebstahl, …) -Ertragsaufall (pauschal) (Beispiel: Juni-August 2,50 € je kWp und Tag; Monate April, Mai, September 1,50 €/kWp,Tag; Oktober bis März 1,00 € pro kWp,Tag) 3) Sonstige variable Kosten -Steuererklärungen (Umsatzsteuer, Ertragssteuer) -Dachmiete -Miete für den Einspeisezähler -…. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

16 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

17 Finanzierung >Möglichkeiten der Finanzierung<
(Kreditanstalt für Wiederaufbau) (Umweltbank) ( interaktiver Förderberater)  Eigenmittel  Fremdmittel  Darlehen der Hausbank Darlehen der KFW-Bank -Solarstrom erzeugen: 3,80-4,1% eff. (Stand ) -KfW- Umweltprogramm: 4-5% eff. (Stand ) Darlehen der Lw-Rentenbank -Landwirtschaft: 3,60-4,2% eff. (Stand ) -Junglandwirte: 3,1-4 % eff. (Stand ) Darlehen der Umweltbank -Zins-Konditionen siehe KfW Besonderheit: Anlage wird als Sicherheit akzeptiert Leasing oder Mietkauf -Bsp: Kosten bei Mietkauf ca. 5,5(-6)%; (Hinweis: Versicherung ist enthalten) LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

18 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Leistungen:
 Vergütungssätze nach EEG  Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen:  Herstellungskosten der Anlage  Wartung und Reparatur  Versicherung  Sonstige variable Kosten Kosten:  Finanzierung Weitere Aspekte: Kalkulationsbeispiel LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

19 Kalkulation >Ansätze< Kalkulationsansätze 4.500 € 5.000 €
Größe und Nutzungsdauer: installierte Leistung gesamt: 30 kW-Peak Nutzungsdauer 20 Jahre Investition: Kosten der Anlage je kWp 4.500 € 5.000 € Herstellungskosten gesamt (o. Mwst.) € Leistungsdaten: jährlicher Stromertrag 900 kWh / kWp Alterung der Module 0,5 % pro Jahr Monat der Inbetriebnahme Juli (7) Finanzierung: Eigenmittel 0% Fremdmittel 100% Laufzeit 10 Jahre 15 bzw. 20 Jahre Zinssatz 3,94% tilgungsfreie Jahre 1 Wirtschaftlichkeit der Anlage: Einspeisevergütung (2004) bis 30 kWp 0,5453 €/kWh Einspeisevergütung (2004) kWp 0,5187 €/kWh Einspeisevergütung (2004) über 100 kWp 0,5130 €/kWh Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige Kosten 500 € pro Jahr durchschnittlich festgelegtes Kapital 50% Kalkulationszinssatz 5% Arbeitsaufwand jährlich 20 Akh Lohnansatz 15 €/Akh Liquiditätsvorschau (PV-Konto): Haben-Zinssatz 1,50% Soll- Zinssatz 8,50% (Preisangaben jeweils ohne Mwst.) Varianten 100% Fremdmittel >Ansätze< LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

20 Wirtschaftlichkeit >Photovoltaik-Rechner<
1.) statische Betrachtung: LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

21 Wirtschaftlichkeit >Photovoltaik-Rechner<
2.) dynamische Betrachtung: Beispiel: Investition ,- €uro Rückfluss in 5 Jahren; Interner Zinsfuß ca. 8% LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

22 Wirtschaftlichkeit >Photovoltaik-Rechner<
3.) Entwicklung der Liquidität über die gesamte Laufzeit: Zinssatz des PV-Kontos: 8,5% LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

23 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit !
Photovoltaik >ENDE der Präsentation< Das Kalkulationsprogramm der LEL Schwäbisch Gmünd finden Sie im Internet zum kostenlosen Download unter: EDV-Programme/Zusatzeinkommen Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ! LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

24 Wirtschaftlichkeit >Steuerliche Aspekte< Umsatzsteuer:
 Einstufung als „Gewerbe“  i.d.R. OPTION Umsatzsteuer:  Einkünfte aus „Gewerbe“  steuerliche Vorteile möglich durch Ansparabschreibung und degressive AfA (Laufzeit i.d.R. 20 Jahre) Einkommensteuer: LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

25 Komponenten der Anlage
Das Aufbauschema einer Photovoltaikanlage ist relativ einfach. In der Skizze sind die Komponenten benannt. Eine Kurzbeschreibung finden sie in den nachfolgenden Seiten. Solar- Modul Gleichstrom- Hauptschalter Wechselrichter Einspeise- zähler Öffentliches Strom-Netz Gleichstrom- Leitungen Wechselstrom- Leitung LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

26 Beispiel: Polykristallines Modul
Komponenten der Anlage >Solarmodul< Man unterscheidet folgende drei Typen von Solarzellen: -monokristalline Zellen: Wirkungsgrad % -polykristalline Zellen: Wirkungsgrad % -amorphe Zellen: Wirkungsgrad 5 - 7% Die Unterschiede ergeben sich aus der Herstellung der Solarzellen. Amorphe Zellen sind zwar deutlich billiger als mono- oder poly- kristalline, man benötigt aber ungleich mehr Anlagen-Fläche um die selbe Leistung zu erreichen. Mono- und polykristallien Solarmodule um- fassen heute ca. 80% des Marktes. Beispiel: Polykristallines Modul Ein Solarmodul ist aus einer Vielzahl zusammengeschalteter Solarzellen aufgebaut LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

27 Komponenten der Anlage
>Solarmodul< Was bedeutet die Größe 1 kWp ? (1 Kilowatt-Peak) Annahme: Die Nennleistung eines Moduls sei 125 Watt (Leistung bei idealer Einstrahlung). (Größe: ca. 80 x 120 cm = 0,96 m²) Um bei idealer Sonneneinstrahlung 1 kW Leistung zu erzielen benötigt man 8 Module (=8 x 0,96 = 7,68 m²). Um eine Anlage mit 10 kWp zu erstellen benötigt man entsprechend 80 Module mit einem Flächenbedarf von netto 77 m². LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

28 Hinweise zum Bau >...worauf achten ?<
Zusammenfassung / wichtige Voraussetzungen: Darauf sollten sie unbedingt achten: -Das Dach sollte eine möglichst optimale Ausrichtung gegen Süden aufweisen. (bis zu 45° Abweichung von der Südrichtung sind jedoch nahezu ohne Auswirkung auf die „Sonnenernte“) -30° Dachneigung sind als ideal zu betrachten. Ggf. sollte eine Aufständerung der Module erfolgen (leichte Abweichungen sind ohne große Einfluß auf den Ertrag) . -Verschattung, auch von Teilbereichen der Anlage sind unbedingt zu vermeiden. Die Verschattung nur eines einzigen Moduls mindert die Leistung des gesamten Strangs erheblich. -Das Dach sollte in gutem Zustand sein. Während der Laufzeit der Anlage von Jahren sollten keine Dachreparaturen erforderlich werden. -Dachanlagen mit parallel zum Dach verlaufenden Modulen sind i.d. R. genehmigungsfrei. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

29 Hinweise zum Bau >...worauf achten ?< Ablaufplan (beispielhaft):
Kontaktaufnahme zur Installationsfirma: Klärung von Standortfragen (Dachaus-richtung und –neigung, Anlagengröße, Beschattung, Zählerplatz, ... Kontaktaufnahme zum Energieversorger (EVU): Achtung! Im Vorfeld (vor Bestellung) muß geklärt werden, daß das EVU den Strom zuverlässig abnimmt (möglichst schriftlich einfordern). Bei größeren Anlagen schalten die EVU´s häufig sogenannte Netzprüfungen vor, um festzustellen, ob das örtliche Netz den Strom aufnehmen kann. Kontaktaufnahme zur Bank: Achtung! Klärung der Finanzierung; Bei vielen Sonderprogrammen darf die Anlage erst bestellt werden, wenn der Kreditantrag gestellt ist, in einigen Fällen bedarf es sogar der Bewilligung vor Vergabe eines Auftrages. Bestellung und Bau der Anlage Fertigmeldung an das EVU (möglichst unverzüglich) Ist die Anlage mit einem eigenen Einspeisezähler ausgestattet sollte man die Abnahme durch das EVU möglichst schnell veranlassen, da meist erst ab dem Zählerstand zur Abnahme durch das EVU der Strom vergütet wird! Abschluß des Einspeisevertrages mit dem örtlichen EVU LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

30 Hinweise zum Bau >...worauf achten ?< Regelmäßige Kontrollen:
Photovoltaikanlagen arbeiten nahezu wartungsfrei. Dennoch empfiehlt es sich, insbesondere wenn keine automatische Funktionskontrolle eingebaut wurde, sich durch regelmäßiges Ablesen des Stromzählers ein Bild vom Zustand der Anlage zu machen. So können ggf. auftretende Fehler schnell erkannt und behoben werden. -Sichtkontrolle der Modulfläche: Verschattung?, Verschmutzung durch Blätter, Pollen-staub, Staub,...?. (die Beeinträchtigungen möglichst umgehend beseitigen) -Funktionskontrollen: Funktionskontrolle der Wechselrichter; Ablesen des Einspeisezählers; -Vorteilhaft ist der Vergleich mit anderen Photovoltaikanlagen in der Region. Dabei wird die Einspeiseleistung innerhalb festgelegter Zeiträume, bezogen auf 1 kW-Peak Anlagenleistung verglichen. Fallen die Daten der eigenen Anlage hier aus dem Rahmen, ist relativ schnell klar, daß ein Fehler vorliegt. Die Fehlersuche kann so relativ zeitnah aufgenommen werden, der Schaden an der Anlage sowie der wirtschaftliche Schaden dadurch minimiert werden. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

31 Link-Sammlung >...hier gibt´s weiter Info´s zurück zur STARTSEITE
Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit Europäische Kommission (Regenerative Energien): (Kreditanstalt für Wiederaufbau) (Landwirtschaftliche Rentenbank) (Umweltbank) ( interaktiver Förderberater) Banken: (Fraunhofer Institut Solare Energiesysteme, Freiburg) (Stichwort- oder Volltextsuche: „Photovoltaik“) Sonstige: LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

32 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage<
zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Montage der Unterkonstruktion auf dem Dach: LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

33 Nach dem „matching“ sortierte Module
Bilder zum Bau zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Lieferung der Module und „matching“: Nach dem „matching“ sortierte Module „matching“ Vorbemerkung: In PV-Anlagen werden meist mehrere Module als Strang in Reihe geschaltet. In der vorliegenden Anlage wurden 4 Modulstränge auf dem Dach in Reihe angebracht. Unter „matching“ versteht man das Sortieren der Module nach tatsächlicher Leistung. Innerhalb eines Strangs sollten möglichst nur Module mit nahezu gleicher Leistung in Reihe ge- schaltet werden, da das schwächste Modul die gesamte Leistung des Strangs bestimmt. Da die Module i.d.R. Produktions- toleranzen von +/- 3% aufweisen ist eine Sortierung häufig sinnvoll. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

34 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage<
zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Vorbereitung der Modul-Montage: Vorbereitung der DC-Leitungen (Gleichstromanschluß zwischen Modulen und Wechselrichter) Bündelung und Verlegung der DC-Leitungen auf dem Dach Anbringen der Klemmelemente LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

35 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< Montage der Module:
zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Montage der Module: ... nach ca. 2 Stunden sind 32 Module montiert Steckverbindung der DC-Leitungen zwischen den Modulen - Öffnen der Verbindung durch Kabelbinder abgesichert - Montage der ersten Module Der erste Strang ist montiert und ausgerichtet. ... die Anlage entsteht ... LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

36 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage<
zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Montage des Wechselrichters: Montage des Wechselrichters Vorbereitung der DC-Leitungen zum Anschluß an den Wechselrichter ... letzte Handgriffe .. ... Fertig. Vorbereitung des Wechselrichters zur Montage LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

37 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< Endkontrolle:
zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Endkontrolle: Die Leerlaufspannung der Modulstränge wird gemessen ... ... und mit der aktuellen Einstrahlung abgeglichen. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

38 ...jetzt noch die Anmeldung
Bilder zum Bau zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Anmeldung beim EVU: ...jetzt noch die Anmeldung beim EVU... LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

39 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< Wir sind am Netz:
zurück zur STARTSEITE >einer 5 kW-Peak Anlage< weiter ... Wir sind am Netz: ...der Wechselrichter läuft ... ...und nach einer halben Stunde sind die ersten 2,5 kWh produziert. LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik

40 Bilder zum Bau einer 5 kWp-Anlage
zurück zur STARTSEITE >ENDE< oder weiter: Komponenten der Anlage ... einige technische Grundlagen Physikalische Grundlagen ... wieviel Sonne kann ich ernten? Das EEG ... die gesetzliche Grundlage Kosten der Anlage ... und deren Wirtschaftlichkeit Finanzierung/Förderung ... Darlehen oder Eigenkapital? Hinweise zu Bau und Betrieb ... worauf achten? Bilder zum Bau einer 5 kWp-Anlage LINK - Sammlung ENDE der Präsentation LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik