Икономическа ефективност на фотоволтаичните системи

Публикувано на: 28 септември 2020 г. / Актуализирано на: 28 септември 2020 г. – Автор: Konrad Wolfenstein

От 2017 г. насам ежегодно чрез търгове се възлагат 600 MW капацитет за централи над 750 kW. Допълнителни 4 GW ще бъдат възложени чрез специални търгове за годините 2019 до 2021 г.

Икономическа ефективност на фотоволтаичните системи – Изображение: @shutterstock|petrmalinak

Електричеството от наземно монтирани фотоволтаични системи се субсидира съгласно Закона за възобновяемите енергийни източници (EEG). Възнаграждението за този тип система е по-ниско, отколкото за фотоволтаични системи, монтирани върху или прикрепени към сгради.

През 2009 г. преференциалната тарифа беше 31,94 цента за киловатчас (kWh) електроенергия, подавана в мрежата. През 2010 г. тя падна до 28,43 цента за нови инсталации. От януари 2013 г. тя беше 11,78 цента, намалявайки с 2,5% на месец. Изменението от 2014 г. на Закона за възобновяемите енергийни източници (EEG) постанови, че нивото на подкрепа за наземно монтирани фотоволтаични системи отсега нататък ще се определя от Федералната агенция за мрежи чрез търгове, вместо предишните законово фиксирани преференциални тарифи. Това беше въведено в Наредбата за разрешаване на финансова подкрепа за наземно монтирани системи от 6 февруари 2015 г. (Наредба за разрешаване на наземно монтирани системи). С изменението на EEG от 2017 г. тези търгове се регулират от закона. По-малките фотоволтаични системи до 750 kWp получават законово фиксирана преференциална тарифа без търг.

Първият краен срок за подаване на оферти беше 15 април 2015 г., с предложен капацитет от 150 мегавата. Обемът на офертата беше значително надхвърлен. Германската федерация за възобновяема енергия (BEE) изрази загриженост, че гражданските кооперации и централи могат да бъдат изтласкани от пазара, тъй като по-ниските им капиталови резерви означават, че те могат да правят по-малко първоначални инвестиции и да поемат по-малък риск.

Търговете са критикувани, защото международният опит и икономическите модели показват, че те противоречат на заложените цели за разходна ефективност, целите за разширяване и широк кръг от заинтересовани страни. Пилотният проект за наземни фотоволтаични системи имаше за цел да тества практическото въздействие на търговете в сектора на възобновяемата енергия.

Соларни паркове без субсидии: Соларните паркове, построени без държавни субсидии, стават все по-често срещани. Тези проекти не получават никаква допълнителна пазарна премия от таксата по EEG. През 2018 г. компанията Viessmann изгради соларен парк с мощност 2 MW до централата си в Алендорф (Едер), който се рефинансира чрез потребление на електроенергия на място. През 2019 г. EnBW Energie Baden-Württemberg (EnBW) обяви серия от големи соларни паркове, които са предназначени да се амортизират единствено чрез продажби на електроенергия на пазара. Сред тях соларният парк Weesow-Willmersdorf, обхващащ площ от 164 хектара, е планиран да стане най-големият соларен парк в Германия до 2020 г. Окончателното инвестиционно решение за соларния парк с мощност 180 MW е взето през октомври 2019 г.; EnBW заявява, че разходите са в десетки милиони евро. В Марлоу Energiekontor планира да изгради соларен парк с мощност 80 MW върху площ от 120 хектара. Произведената там електроенергия се закупува от EnBW чрез дългосрочен договор за доставка. На летище Барт, BayWa r.e. renewable energy изгражда фотоволтаична централа с мощност 8,8 MW без субсидии, използвайки инфраструктурата на съществуващия соларен парк.

Подобни проекти съществуват за регионите за добив на лигнитни въглища в Рейнланд и в Източна Германия.

Икономиите от мащаба и синергиите могат да намалят изравнената цена на електроенергията (LCOE) в големите соларни паркове до такава степен, че преференциалните тарифи вече не са необходими. Спадът в цените на соларните модули допринесе за това.

Свързано с това:

• Пробивът: Слънчевите паркове са печеливши без субсидии

Германският Закон за възобновяемите енергийни източници (EEG) предвижда прилагането на ставки на възнаграждение само за определени открити площи (§ 37, § 48 от EEG 2017):

• Запечатани повърхности. Запечатването се получава, когато повърхността на земята е запечатана. Следователно, електричеството от инсталации, разположени по пътища, паркинги, депа за отпадъци, насипи, складови и паркинг зони и подобни обекти, също се компенсира.

• Зоните за преобразуване са зони, използвани преди това за икономически, транспортни, жилищни или военни цели. Примери за зони за преобразуване включват отпадъчни води, бивши зони за открит добив, военни полигони и складове за боеприпаси.

• Зони по магистрали или железопътни линии на разстояние до 110 метра.

• Обработваема земя и пасища, само ако са разположени в необлагодетелстван район съгласно Директива 86/465/ЕИО и са били освободени за употреба от фотоволтаични системи от федералните провинции.

Подструктурата на слънчевите електроцентрали обикновено запечатва само малка част от естествената площ, често по-малко от 0,05% от действителната земна повърхност. Пространството между отделните редове, което е необходимо за противодействие на засенчването на отделните модулни редове, когато слънцето е ниско, допринася за подобряване на екологичното качество.

Преди да започне строителството, откритите слънчеви електроцентрали обикновено преминават през процес на одобрение на общинско ниво. За да се използва дадена зона, тя трябва да бъде презонирана в плана за земеползване като „специална слънчева зона“. Необходим е и план за развитие, който установява правата за строеж за определената зона. Общината е отговорна за процеса на планиране. Тя оценява пространственото въздействие и екологичната съвместимост на проекта и се очаква да включи всички граждани и заинтересовани страни. В допълнение към размера на централата, земеползването и технологията, планът за ландшафтен дизайн на предприемача е решаващ фактор в процеса на вземане на решения. Този план описва как планираната открита слънчева електроцентрала ще бъде интегрирана в ландшафта и как това ще бъде екологично подобрено. След консултации с всички участващи страни, общината приема плана за развитие. След това се издава разрешение за строеж.

Свързано с това:

• Слънчеви паркове – ползи за биоразнообразието

Открити пространства и опазване на околната среда: През 2005 г. Германската асоциация на слънчевата индустрия (UVS), заедно с организацията за опазване на природата NABU, публикува набор от критерии за екологосъобразно изграждане на наземни слънчеви електроцентрали. Според тези критерии, трябва да се даде предимство на райони със съществуващо въздействие върху околната среда и ниско екологично значение, а откритите места на силно видими хълмове трябва да се избягват. Системата за монтаж трябва да бъде проектирана по такъв начин, че да е възможно екстензивно използване и поддържане на растителността, например чрез паша на овце. Трябва да се избягва използването на пестициди и течен тор. Асоциациите за опазване на природата трябва да бъдат включени в процеса на планиране на ранен етап; ако е необходимо – например във важни орнитологични зони (IBA) – трябва да се извърши оценка на въздействието. Мониторингът документира развитието на природната среда чрез ежегодни посещения на място след строителството. Формулираните тук екологични критерии надвишават законово изискваните минимални стандарти. Разработчиците на проекти и операторите трябва да вземат предвид този ангажимент при избора на обекти и експлоатацията на мащабни, наземни слънчеви електроцентрали.

Проучвания от 2013 г. показват, че слънчевите електроцентрали имат значителен принос за регионалното биоразнообразие и че инсталирането на соларен парк може да доведе до значително екологично подобрение на земята в сравнение с обработваемото земеделие или интензивното използване на пасищата. Освен възрастта на растенията, близостта до местообитания, в идеалния случай по-малко от 500 метра, е решаващият фактор за колонизацията и биоразнообразието на растението. Най-старото растение с най-голямо разнообразие от местообитания в околността се оказа най-доброто растение по отношение на биоразнообразието в проучването. Дори след кратко време намаляването на земеделските практики доведе до приток на пеперуди и увеличаване на растителното разнообразие. Освен това, специфичното използване на соларния парк е много важно за екологичното разнообразие: прекомерната паша има отрицателно въздействие. По-специално, някои мобилни животински видове, като пеперудите, отново колонизираха районите само след кратко време. В четири от петте изследвани соларни парка разнообразието от животински видове се е увеличило значително в сравнение с предишните интензивни практики за обработваемо земеделие.