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

LEL, (WS) Februar 2005 Photovoltaik 1

Werner SchmidLEL Schwäbisch Gmünd

ALB-Tagung HohenheimFebruar 2005

Wirtschaftlichkeitsbetrachtungbei

Photovoltaikanwendung


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:





Leistungen:



Versicherung


Kosten:




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

20102009200820072006

0,4219

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

0,5400

2004 20055,0%

0,5453

0,5187

0,5130

Freilandanlagen:2004: 45,7 Cent/kWh; Degression: am 1.1.2005 = 5% ab 1.1.2006 = 6,5%





Leistungen:



Versicherung


Kosten:




Die Ertragsprognose>Globalstrahlung in kWh/m², Jahr<

Globalstrahlung in der Region:(Durchschnittswerte 1981-2000)

Hamburg 946 kWh/m²,JahrBerlin 1010 kWh/m²,JahrDortmund 968 kWh/m²,Jahr

Frankfurt a.M. 1048 kWh/m²,JahrMünchen 1150 kWh/m²,Jahr

Mannheim 1066 kWh/m²,JahrStuttgart 1105 kWh/m²,JahrUlm 1124 kWh/m²,Jahr

Ravensburg 1144 kWh/m²,JahrFreiburg 1129 kWh/m²,Jahr

Quelle : Deutscher WetterdienstGlobalstrahlung

Mittlere Jahressummen in kWh/m²

-20%

+/-7-10%


Die Ertragsprognose>optimale Ausrichtung<

Diffuse Strahlung

50-55% der ertragswirksamen Globalstrahlung ist

„Diffuse Strahlung“

45-50% der ertragswirksamen Globalstrahlung ist

„Direkte Einstrahlung“


Die Ertragsprognose>optimale Ausrichtung<

Ideal:-Ausrichtung gegen

Süden-Anstellwinkel ca. 30°

Nord

Ost

-90°West

90°

0°Süd

α

Azimutwinkel α

β

Anstellwinkel β45°

40°

ca. 3-5% Verluste

Quelle: Solar- und Windenergieatlas Baden-Württemberg


Die Ertragsprognose>Hilfen zur Ertragsschätzung<

Quelle: Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

Ert

rag

in k

Wh

/kW

p

2000 2001 2002 2003 2004

Heidelberg-MannheimBöblingen-Stuttgart-LudwigsburgAlbstadt-Freudenstadt-Reutlingen-TübingenAalen-Schwäbisch Gmünd-Göppingen-EsslingenCrailsheim- Schwäbisch Hall-HeilbronnCalw-Pforzheim-WildbadBaden-Baden-Karlsruhe-LandauHaslach-Kehl-Lahr-Oberkirch-OffenburgKonstanz-Triberg-Tutlingen-Villingen-SchwenningenEmmendingen-Freiburg-Lörrach-Waldshut-Tiengen

Solarstromerträge 2000-2005 Baden-Württemberg(nach Regionen) www.sfv.de


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ert

rag

in

kW

h/k

Wp

Ertragsdaten 2004

Die Ertragsprognose>Hilfen zur Ertragsschätzung<

Gute Anlage ( 1048 kWh/kWp)Durchschnitt ( ca. 970 kWh/kWp)Schwächere Anlage ( 921 kWh/kWp)

Quelle: Deutscher Wetterdienst

www.dwd.de1) Ertragsdaten 2004 (Maschinenring SHA, eigene Daten)

2) Prognosedienst des DWD





Leistungen:



Versicherung


Kosten:




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; 25 Jahre Leistungsgarantie auf 80% der Nennleistung

Unterkonstruktion Alu/VA; incl. Stockschrauben, Ziegeldachhalter,Profilschienen, Modulhalter, Befestigungsmaterial

Wechselrichter Auslegung der Wechselrichterleistung auf ca. 80-90% der Nennleistung der Anlage. 5 Jahre Garantie

DC-Leitung Gleichstromleitung; von den Modulsträngen zu den WechselrichternAC-Leitung Wechselstromleitung; von den Wechselrichtern zum EinspeisezählerMontage Montage der kompletten Anlage; elektrischer Anschluß AC und

DC- seitig; incl. Lieferung und Montage eines Zählerplatzes

(Preise sind Nettopreise)

4.500,-€pro kW-Peakzzgl. 16% Mwst.


Zusätzlich zum genannten Paket sind im Einzelfall weitere Leistungen sinnvoll oder erforderlich. Beispiele:

Alu/Edelstahl-Aufständerung für zu flache Dächer: ca. 170-200 €/kWp

Überwachungssysteme für die PV-Anlage 800 - 2.500,- €

zusätzlicher Zählerschrank (liefern und einbauen) ca. 250 - 300,- €

zusätzliche DC-Leitung ca. 1,30 €/lfm

zusätzliche AC-Leitung 10 - 16,- €/lfm

Erdarbeiten und Verlegung der AC-Leitung i.d.R. Abrechnung nach Aufwand

(Preise sind Nettopreise)

Kosten>Herstellungskosten der Anlage<





Leistungen:



Versicherung


Kosten:




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 -….





Leistungen:



Versicherung


Kosten:




Finanzierung>Möglichkeiten der Finanzierung<

Eigenmittel

Darlehen der Hausbank FremdmittelDarlehen der KFW-Bank -Solarstrom erzeugen: 3,80-4,1% eff. (Stand 03.02.2005) -KfW- Umweltprogramm: 4-5% eff. (Stand 03.02.2005)

Darlehen der Lw-Rentenbank -Landwirtschaft: 3,60-4,2% eff. (Stand 14.01.2005) -Junglandwirte: 3,1-4 % eff. (Stand 14.01.2005)

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)

http://www.kfw.de (Kreditanstalt für Wiederaufbau)http://www.landwirtschaftliche-rentenbank.de http://www.umweltbank.de (Umweltbank)http://www.solarfoerderung.de ( interaktiver Förderberater)





Leistungen:



Versicherung


Kosten:




Kalkulation>Ansätze<

Kalkulationsansätze

Größe und Nutzungsdauer:installierte Leistung gesamt: 30 kW-PeakNutzungsdauer 20 Jahre

Investition:Kosten der Anlage je kWp 4.500 € 5.000 €Herstellungskosten gesamt (o. Mwst.) 135.000 €

Leistungsdaten:jährlicher Stromertrag 900 kWh / kWpAlterung der Module 0,5 % pro JahrMonat 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 €/kWhEinspeisevergütung (2004) 30 -100 kWp 0,5187 €/kWhEinspeisevergütung (2004) über 100 kWp 0,5130 €/kWhWartung und Reparatur 0,5 % pro JahrVersicherung 0,5 % pro JahrSonstige Kosten 500 € pro Jahrdurchschnittlich festgelegtes Kapital 50%Kalkulationszinssatz 5%Arbeitsaufwand jährlich 20 AkhLohnansatz 15 €/Akh

Liquiditätsvorschau (PV-Konto):Haben-Zinssatz 1,50%Soll- Zinssatz 8,50%

(Preisangaben jeweils ohne Mwst.)

Varianten100% Fremdmittel


Wirtschaftlichkeit>Photovoltaik-Rechner<

Wirtschaftlichkeit der Anlage: durchschnittlicher jährl. Stromertrag kWh Vergütungsanteil in %

Einspeisevergütung 0 bis 30 kWp €/ kWh

31 bis 100 kWp €/ kWh

über 100 kWp €/ kWh54Leistung (im Durchschnitt über die ges. Nutzungsdauer) €/ Jahr

- Wartung und Reparatur (jährlich) in % %

(in % der Herstellungskosten bzw in €) in € € €/ Jahr

- Elementarschaden-und Ertragausfall-Versich. (jährlich) in % %

(in % der Herstellungskosten bzw in €) in € € €/ Jahr

- Sonstige Kosten (jährlich); Miete, Buchführung, ... in % %

(in % der Herstellungskosten bzw in €) in € € €/ Jahr# - AfA ( Nutzungsdauer: 20 Jahre ) €/ Jahr

- Zinsansatz durchschnittlich festgelegter Kapitalanteil 50 % Kalkulationszinssatz 5,00 % €/ Jahr

- Ansatz für Arbeit Akh/Jahr Akh Lohnansatz €/Akh €/ Jahr

Kosten (im Durchschnitt über die gesamte Nutzungsdauer) €/ Jahr

Überschuß (Unternehmergewinn; vor Steuern) €/ Jahr

Zurück

20

100,00 %

0,00 %

0,00 %

500,00

0,50

14.054

0,513

25.774

Lei

stu

ng 0,545

-12.275

1.779

0,50

-300

Ko

sten

0,519

-675

-675

-6.750

15,00

-3.375

-500

2005

1.) statische Betrachtung:



Verzinsung des Kapitals nach der Methode "Interner Zinsfuß" (Ergebnis vor Steuern ! )

Das eingesetzte Kapital Io = verzinst sich mit einem Internen Zinsfuß von135.000 € 4,43%

2.) dynamische Betrachtung:

Methode "Interner Zinsfuß"

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1 2 3 4 5Jahre

in €

uro

Beispiel:Investition 100.000,- €uroRückfluss in 5 Jahren; Interner Zinsfuß ca. 8%


3.) Entwicklung der Liquidität über die gesamte Laufzeit:


Liquidität in den einzelnen Jahren

2.94

1

-61

-7.2

41

-7.2

90

-7.3

62

-7.4

40

-7.5

24

-7.6

15

-7.7

14 -343 7.

641

8.24

1

8.89

4

9.60

5

10.3

79

11.2

21

11.7

92

11.9

18

12.0

29

12.1

43

0 0 0 0 0

-7.8

22-10.000

-5.000

0

5.000

10.000

15.000

Hj. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Jahre

in €

uro

Liquiditätsverlauf (kumuliert) über die gesamte Laufzeit der Anlage

2.94

1

2.87

9

-4.3

62

-11

.651

-19.

013

-26.

453

-33.

977

-41.

592

-49.

306

-57.

470

-49.

829

-41.

587

-32.

693

-23.

088

-12.

709

-1.4

87

10.3

05

22.2

22

34.2

52

46.3

95

0 0 0 0 0

-57.

128

-80.000

-60.000

-40.000

-20.000

0

20.000

40.000

60.000

Hj. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Jahre

in €

uro

Zinssatz des PV-Kontos: 8,5%


>ENDE der Präsentation<

Photovoltaik

Vielen Dankfür die

Aufmerksamkeit !

Das Kalkulationsprogramm der LEL Schwäbisch Gmünd finden Sie im Internet zum kostenlosen Download unter:

www.landwirtschaft-bw.deEDV-Programme/Zusatzeinkommen


>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:


ÖffentlichesStrom-Netz

Komponenten der AnlageDas Aufbauschema einer Photovoltaikanlageist relativ einfach. In der Skizze sind dieKomponenten benannt.Eine Kurzbeschreibung finden sie in dennachfolgenden Seiten.

WechselrichterGleichstrom-

HauptschalterSolar- Modul

Einspeise-zähler

Gleichstrom-Leitungen

Wechselstrom-Leitung


Komponenten der Anlage

•Man unterscheidet folgende drei Typen von Solarzellen: -monokristalline Zellen: Wirkungsgrad 14 - 18% -polykristalline Zellen: Wirkungsgrad 13 - 15 % -amorphe Zellen: Wirkungsgrad 5 - 7% Die Unterschiede ergeben sich aus der Herstellung der Solarzellen. Amorphe Zellen sind zwar deutlich billiger als mono- oder polykristalline, 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


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.


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 20-25 Jahren sollten keine Dachreparaturen erforderlich werden.

-Dachanlagen mit parallel zum Dach verlaufenden Modulen sind i.d. R. genehmigungsfrei.

Zusammenfassung / wichtige Voraussetzungen:



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 erstbestellt werden, wenn der Kreditantrag gestellt ist, in einigen Fällen bedarf essogar 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 dieAbnahme 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):



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:


Link-Sammlung>...hier gibt´s weiter Info´s

zurück zurSTARTSEITE

http://europa.eu.int/comm/energy/res/sectors/wind_energy_dissemination_en.htm

Europäische Kommission (Regenerative Energien):

http://www.kfw.de (Kreditanstalt für Wiederaufbau)

http://www.landwirtschaftliche-rentenbank.de (Landwirtschaftliche Rentenbank)

http://www.umweltbank.de (Umweltbank)

http://www.solarfoerderung.de ( interaktiver Förderberater)

Banken:

http://www.ise.fhg.de (Fraunhofer Institut Solare Energiesysteme, Freiburg)

http://www.infodienst.bwl.de (Stichwort- oder Volltextsuche: „Photovoltaik“)http://www.solarenergie.com http://www.mysolar.de http://www.solarrechner.de http://solarserver.de http://www.solar-na-klar.de http://www.solartechnikberater.de http://www.solarcontact.de http://www.solarportal24.de http://www.solarinfo.de http://www.solarpraxis.de http://www.energieportal24.de http://www.boxer99.de

Sonstige:

Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit weiter ...

http://www.kfw.de/

http://www.landwirtschaftliche-rentenbank.de/

http://www.umweltbank.de/

http://www.solarfoerderung.de/

http://www.ise.fhg.de/

http://www.infodienst.bwl.de/

http://www.solarenergie.com/

http://www.mysolar.de/

http://europa.eu.int/comm/energy/res/sectors/wind_energy_dissemination_en.htm


Bilder zum Bau>einer 5 kW-Peak Anlage<


Montage der Unterkonstruktion auf dem Dach:

weiter ...




„matching“ Vorbemerkung: In PV-Anlagenwerden meist mehrere Module als Strang in Reihe geschaltet.In der vorliegenden Anlage wurden4 Modulstränge auf dem Dachin Reihe angebracht.

Unter „matching“ versteht mandas Sortieren der Module nachtatsächlicher Leistung.Innerhalb eines Strangs solltenmöglichst nur Module mit nahezugleicher Leistung in Reihe ge-schaltet werden, da das schwächsteModul die gesamte Leistung desStrangs bestimmt. Da die Module i.d.R. Produktions-toleranzen von +/- 3% aufweisenist eine Sortierung häufig sinnvoll.

Nach dem „matching“ sortierte Module

Lieferung der Module und „matching“:

weiter ...




Anbringen der KlemmelementeVorbereitung der DC-Leitungen (Gleichstromanschluß zwischen Modulen und Wechselrichter)Bündelung und Verlegung der DC-Leitungen auf dem Dach

Vorbereitung der Modul-Montage:

weiter ...




Montage der ersten Module

Der erste Strang ist montiertund 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 ...




Vorbereitung des Wechselrichters zur MontageMontage des Wechselrichters

Vorbereitung der DC-Leitungen zumAnschluß an den Wechselrichter

... letzte Handgriffe ..... Fertig.

Montage des Wechselrichters:

weiter ...




Die Leerlaufspannung der Modulstränge wird gemessen ...

Endkontrolle:

... und mit der aktuellen Einstrahlung abgeglichen.

weiter ...




Anmeldung beim EVU:

...jetzt noch die Anmeldungbeim EVU...

weiter ...




...der Wechselrichter läuft ...

Wir sind am Netz:

...und nach einer halben Stundesind die ersten 2,5 kWh produziert.

weiter ...


>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 einer5 kWp-Anlage

oder weiter:

Physikalische Grundlagen... wieviel Sonne kann ich ernten?

LINK -Sammlung

Bilder zum Bau

ENDEder Präsentation

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