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LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik1 Werner Schmid LEL Schwäbisch Gmünd ALB-Tagung Hohenheim Februar 2005 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei Photovoltaikanwendung.

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Präsentation zum Thema: "LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik1 Werner Schmid LEL Schwäbisch Gmünd ALB-Tagung Hohenheim Februar 2005 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei Photovoltaikanwendung."—  Präsentation transkript:

1 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik1 Werner Schmid LEL Schwäbisch Gmünd ALB-Tagung Hohenheim Februar 2005 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei Photovoltaikanwendung

2 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik2 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

3 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik3 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

4 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik4 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) : Bonus für Fassadenanlagen: 5 Cent / kWh Die Mindestvergütungen sind für die Dauer von 20 Jahren ohne Berücksichtigung des Inbetriebnahmejahres garantiert (§12 EEG). Inbetriebnahmejahr: Degression: 30kWp 30 bis100kWp über 100kWp ,4219 0,4014 0,3969 5,0% 0,4442 0,4225 0,4178 5,0% 0,4675 0,4447 0,4398 5,0% 0,4921 0,4681 0,4630 5,0% 0,5180 0,4928 0,4874 5,0% 0,5740 0,5460 0, ,0% 0,5453 0,5187 0,5130 Freilandanlagen: 2004: 45,7 Cent/kWh; Degression: am = 5% ab = 6,5%

5 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik5 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

6 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik6 Die Ertragsprognose >Globalstrahlung in kWh/m², Jahr< Globalstrahlung in der Region: (Durchschnittswerte ) Hamburg 946 kWh/m²,Jahr Berlin 1010 kWh/m²,Jahr Dortmund 968 kWh/m²,Jahr Frankfurt a.M kWh/m²,Jahr München 1150 kWh/m²,Jahr Mannheim 1066 kWh/m²,Jahr Stuttgart 1105 kWh/m²,Jahr Ulm 1124 kWh/m²,Jahr Ravensburg 1144 kWh/m²,Jahr Freiburg 1129 kWh/m²,Jahr Quelle : Deutscher Wetterdienst Globalstrahlung Mittlere Jahressummen in kWh/m² -20% +/- 7-10%

7 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik7 Die Ertragsprognose >optimale Ausrichtung< 50-55% der ertragswirksamen Globalstrahlung istDiffuse Strahlung 45-50% der ertragswirksamen Globalstrahlung istDirekte Einstrahlung

8 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik8 Die Ertragsprognose >optimale Ausrichtung< Ideal: -Ausrichtung gegen Süden -Anstellwinkel ca. 30° Quelle: Solar- und Windenergieatlas Baden-Württemberg

9 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik9 Die Ertragsprognose >Hilfen zur Ertragsschätzung< Quelle: Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV) 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 Solarstromerträge Baden-Württemberg (nach Regionen)

10 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik10 Die Ertragsprognose >Hilfen zur Ertragsschätzung< Gute Anlage ( 1048 kWh/kWp) Durchschnitt ( ca. 970 kWh/kWp) Schwächere Anlage ( 921 kWh/kWp) Quelle: Deutscher Wetterdienst 1) Ertragsdaten 2004 (Maschinenring SHA, eigene Daten) 2) Prognosedienst des DWD

11 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik11 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

12 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik12 Kosten >Herstellungskosten der Anlage< PV-Anlagen werden häufig als Komplettpaket angeboten. Nachfolgend ein Beispielsangebot für eine 30 kWp-Anlage (Stand Januar 2005) : Solarmodulepolykristallin; 5 Jahre Produktgarantie des Herstellers; 25 Jahre Leistungsgarantie auf 80% der Nennleistung UnterkonstruktionAlu/VA; incl. Stockschrauben, Ziegeldachhalter, Profilschienen, Modulhalter, Befestigungsmaterial WechselrichterAuslegung der Wechselrichterleistung auf ca % der Nennleistung der Anlage. 5 Jahre Garantie DC-LeitungGleichstromleitung; von den Modulsträngen zu den Wechselrichtern AC-LeitungWechselstromleitung; 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.

13 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik13 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-Leitungca. 1,30 /lfm zusätzliche AC-Leitung ,- /lfm Erdarbeiten und Verlegung der AC-Leitungi.d.R. Abrechnung nach Aufwand (Preise sind Nettopreise) Kosten >Herstellungskosten der Anlage<

14 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik14 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

15 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik15 Kosten >variable Kosten< 1) Wartung und Reparaturca. 0,5% der Herstellungskosten -Ersatz der Wechselrichter, … 2) Versicherungca. 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 -….

16 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik16 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

17 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik17 Finanzierung >Möglichkeiten der Finanzierung< Eigenmittel Darlehen der Hausbank Fremdmittel 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) (Kreditanstalt für Wiederaufbau) (Umweltbank) ( interaktiver Förderberater)

18 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik18 Inhalte >Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik< Vergütungssätze nach EEG Ertragsprognose (kWh/kWp) Leistungen: Herstellungskosten der Anlage Wartung und Reparatur Versicherung Sonstige variable Kosten Kosten: Kalkulationsbeispiel FinanzierungWeitere Aspekte:

19 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik19 Kalkulation >Ansätze<

20 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik20 Wirtschaftlichkeit >Photovoltaik-Rechner< 1.) statische Betrachtung:

21 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik21 Wirtschaftlichkeit >Photovoltaik-Rechner< 2.) dynamische Betrachtung: Beispiel: Investition ,- uro Rückfluss in 5 Jahren; Interner Zinsfuß ca. 8%

22 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik22 3.) Entwicklung der Liquidität über die gesamte Laufzeit: Wirtschaftlichkeit >Photovoltaik-Rechner< Zinssatz des PV-Kontos: 8,5%

23 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik23 >ENDE der Präsentation< Photovoltaik Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ! Das Kalkulationsprogramm der LEL Schwäbisch Gmünd finden Sie im Internet zum kostenlosen Download unter: EDV-Programme/Zusatzeinkommen

24 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik24 >Steuerliche Aspekte< Wirtschaftlichkeit 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:

25 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik25 Öffentliches Strom-Netz 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. Wechselrichter Gleichstrom- Hauptschalter Solar- Modul Einspeise- zähler Gleichstrom- Leitungen Wechselstrom- Leitung

26 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik26 Komponenten der Anlage 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. >Solarmodul< Ein Solarmodul ist aus einer Vielzahl zusammengeschalteter Solarzellen aufgebaut Beispiel: Polykristallines Modul

27 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik27 Komponenten der Anlage Was bedeutet die Größe 1 kWp ? (1 Kilowatt-Peak) >Solarmodul< 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.

28 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik28 Hinweise zum Bau >...worauf achten ?< 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. Zusammenfassung / wichtige Voraussetzungen:

29 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik29 Hinweise zum Bau >...worauf achten ?< 1)Kontaktaufnahme zur Installationsfirma: Klärung von Standortfragen (Dachaus- richtung und –neigung, Anlagengröße, Beschattung, Zählerplatz,... 2)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. 3)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. 4)Bestellung und Bau der Anlage 5)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! 6)Abschluß des Einspeisevertrages mit dem örtlichen EVU Ablaufplan (beispielhaft):

30 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik30 Hinweise zum Bau >...worauf achten ?< 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. Regelmäßige Kontrollen:

31 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik31 Link-Sammlung >...hier gibt´s weiter Info´s zurück zur STARTSEITE Europäische Kommission (Regenerative Energien): (Kreditanstalt für Wiederaufbau) (Landwirtschaftliche Rentenbank) (Umweltbank) ( interaktiver Förderberater) Banken: (Fraunhofer Institut Solare Energiesysteme, Freiburg) (Stichwort- oder Volltextsuche: Photovoltaik) Sonstige: Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit weiter...

32 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik32 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE Montage der Unterkonstruktion auf dem Dach: weiter...

33 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik33 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE 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. Nach dem matching sortierte Module Lieferung der Module und matching: weiter...

34 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik34 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE Anbringen der Klemmelemente Vorbereitung der DC-Leitungen (Gleichstromanschluß zwischen Modulen und Wechselrichter)Bündelung und Verlegung der DC-Leitungen auf dem Dach Vorbereitung der Modul-Montage: weiter...

35 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik35 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE Montage der ersten Module Der erste Strang ist montiert und ausgerichtet. Steckverbindung der DC-Leitungen zwischen den Modulen - Öffnen der Verbindung durch Kabelbinder abgesichert -... die Anlage entsteht nach ca. 2 Stunden sind 32 Module montiert Montage der Module: weiter...

36 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik36 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE Vorbereitung des Wechselrichters zur Montage Montage des Wechselrichters Vorbereitung der DC-Leitungen zum Anschluß an den Wechselrichter... letzte Handgriffe..... Fertig. Montage des Wechselrichters: weiter...

37 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik37 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE Die Leerlaufspannung der Modulstränge wird gemessen... Endkontrolle:... und mit der aktuellen Einstrahlung abgeglichen. weiter...

38 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik38 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE Anmeldung beim EVU:...jetzt noch die Anmeldung beim EVU... weiter...

39 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik39 Bilder zum Bau >einer 5 kW-Peak Anlage< zurück zur STARTSEITE...der Wechselrichter läuft... Wir sind am Netz:...und nach einer halben Stunde sind die ersten 2,5 kWh produziert. weiter...

40 LEL, (WS) Februar 2005Photovoltaik40 >ENDE< zurück zur STARTSEITE Komponenten der Anlage... einige technische Grundlagen 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 oder weiter: Physikalische Grundlagen... wieviel Sonne kann ich ernten? LINK - Sammlung Bilder zum Bau ENDE der Präsentation


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