Solární park | Vyrovnávací náklady na elektřinu pro pozemní fotovoltaické systémy: Význam a ekonomická životaschopnost s příkladem

Fotovoltaické systémy v otevřeném poli: Vyplatí se investice více než kdy jindy?

Současné vyrovnané náklady na elektřinu (LCOE) pro pozemní fotovoltaické systémy, které se pohybují od 4,1 do 6,9 centů za kilowatthodinu, jasně ukazují, jak konkurenceschopná se solární energie stala ve srovnání s konvenčními zdroji energie. Tento vývoj má dalekosáhlé důsledky pro energetický sektor a ekonomickou životaschopnost solárních elektráren.

Jaké jsou vyrovnané náklady na elektřinu (LCOE)?

Ukazatel nákladů na elektřinu (LCOE) se vztahuje k průměrným nákladům na výrobu jedné kilowatthodiny (kWh) elektřiny po celou dobu životnosti elektrárny. Tato metrika umožňuje přímé srovnání nákladů mezi různými technologiemi výroby energie.

Výpočet zahrnuje:

• Investiční náklady na pořízení a instalaci
• Provozní a údržbářské náklady
• Náklady na financování
• Potenciální náklady na palivo
• Náklady na demontáž na konci životnosti

Zjednodušený vzorec je: (současná hodnota celkových nákladů za celou dobu životnosti) / (současná hodnota veškeré elektřiny vyrobené za celou dobu životnosti).

Vhodné pro:

• Porovnání nákladů na výrobu elektřiny: Je jaderná energie skutečně dražší než obnovitelné zdroje energie?

Porovnání nákladů fotovoltaických systémů na otevřeném poli

S náklady na výrobu elektřiny od 4,1 do 6,9 centů za kilowatthodinu jsou pozemní fotovoltaické systémy v současnosti v Německu nejhospodárnější formou výroby elektřiny. Pro srovnání, náklady na výrobu u jiných zdrojů energie jsou výrazně vyšší

• Lignit: 15,1 až 25,7 centů/kWh
• Jaderná energie: až 49 centů/kWh

Výzkumníci z Fraunhoferova institutu dokonce předpovídají, že by tyto náklady mohly do roku 2045 dále klesnout na 3,1 až 5,0 centů za kilowatthodinu.

Kdy se pozemní fotovoltaický systém stane ekonomicky životaschopným?

Fotovoltaický systém je považován za ekonomicky životaschopný, pokud příjmy z výkupních cen a úspory na nákladech na elektřinu převyšují investiční a provozní náklady. U pozemních systémů hraje klíčovou roli několik faktorů:

1. Velikost plochy a rozměry systému

Ziskovost roste s velikostí elektrárny. Mnoho developerů projektů se aktivně zapojuje pouze s plochami o rozloze alespoň čtyř až pěti hektarů, protože tehdy se projeví úspory z rozsahu. Ziskové však mohou být i menší projekty, pokud lze vyrobenou elektřinu využít v bezprostřední blízkosti.

2. Odměňování a marketing

V současné době jsou nabízeny následující modely odměňování:

• Systémy do 1 000 kWp: Fixní výkupní cena 7,00 centů za kWh
• Zařízení nad 1 000 kWp: Účast v nabídkových řízeních s maximální hodnotou 6,8 centů za kWh pro rok 2025

Elektrárny jsou stále častěji provozovány ekonomicky i mimo dotace EEG prostřednictvím smluv o nákupu elektřiny (PPA).

Vhodné pro:

• Co jsou dohody o nákupu energie (PPA)? -Ekonomický provoz systémů obnovitelné energie bez financování EEG

3. Doba návratnosti

Typická doba amortizace fotovoltaických systémů je 10 až 15 let. Po uplynutí této doby se počáteční investice refinancuje a systém generuje zisk po zbytek své životnosti, která trvá 20 až 30 let.

4. Parita sítě

Parita sítě označuje bod, ve kterém jsou náklady na vlastní výrobu solární energie stejné nebo nižší než náklady na elektřinu z veřejné sítě. Této hranice bylo v Německu dosaženo již v roce 2012, což zásadně zlepšilo ekonomickou životaschopnost solárních systémů.

Zvláštní ekonomické výhody zařízení s otevřeným prostorem

Pozemní solární elektrárny nabízejí ve srovnání se střešními solárními elektrárnami několik ekonomických výhod:

1. Nižší investiční náklady: Instalace na otevřených plochách je často snazší a levnější než na střechách.
2. Optimální orientace: Systémy na otevřeném poli lze dokonale srovnat se sluncem, což vede k vyšším výnosům.
3. Úspory z rozsahu: Větší elektrárny těží z nižších nákladů na instalovaný kilowatt.

Vývoj nákladů

Uhlopříčné náklady na elektřinu (LCOE) pro fotovoltaiku v posledních letech drasticky klesly – mezi lety 2010 a 2020 přibližně o 90 %. Tento trend bude pravděpodobně pokračovat, i když mírnějším tempem.

Pro srovnání: Aktuální ceny elektřiny pro koncové spotřebitele se pohybují kolem 26,1 centů/kWh pro nové zákazníky a 34,7 centů/kWh pro stávající zákazníky. To ilustruje významný rozdíl mezi náklady na výrobu a cenami pro koncové zákazníky.

Ekonomické a udržitelné: Proč jsou solární parky na otevřeném prostranství tak přesvědčivé

S náklady na výrobu elektřiny od 4,1 do 6,9 centů za kilowatthodinu již dávno překročily pozemní fotovoltaické systémy hranici ekonomické životaschopnosti. Nejenže představují nákladově nejvýhodnější formu výroby elektřiny, ale také nabízejí atraktivní investiční příležitosti s zvládnutelnou dobou amortizace. Kombinace nízkých výrobních nákladů, dlouhodobě rostoucích tržních cen elektřiny a různých marketingových možností činí z pozemních systémů ekonomicky výhodnou investici – jak pro profesionální developery projektů, tak pro obce a zemědělské podniky s potřebnými pozemkovými zdroji.

Fotovoltaické systémy na otevřeném poli: Příklad potenciálu výkonu na 4-5 hektarech

Pro plánování pozemních fotovoltaických systémů je klíčovým parametrem plošná účinnost. V závislosti na technické konfiguraci a podmínkách lokality lze na ploše 4 až 5 hektarů dosáhnout průměrného instalovaného výkonu 3,6 až 7 MW. Toto rozmezí vyplývá z následujících faktorů:

Poměr výkonnosti plochy

Moderní solární elektrárny na otevřeném poli nyní dosahují výkonu 0,9–1,4 MW na hektar. Tato hodnota závisí na:

• Modulární technologie: Vysoce výkonné moduly s účinností přesahující 22 % snižují prostorové nároky.
• Montážní systém: Orientace východ-západ nebo systémy sledování zvyšují využití plochy až o 25 %.
• Rozteč řádků: Větší vzdálenosti mezi řadami modulů (pro minimalizaci zastínění) snižují hustotu výkonu, ale zároveň umožňují využití agrofotoelektriky.

Plocha a výkon: V závislosti na použité technologii a nastavení lze pomocí solární energie vyrobit 0,9 až 1,4 megawattu energie na hektar půdy (což je zhruba o velikosti jednoho a půl fotbalového hřiště).

Co ovlivňuje výnos na hektar:

• Technologie solárních panelů: Účinnější solární panely vyžadují méně místa.
• Uspořádání solárních modulů: Speciální orientace nebo systémy sledující slunce zajišťují, že lze vyrobit více elektřiny.
• Rozteč mezi řadami modulů: Pokud jsou solární panely dále od sebe, vyrobí se méně elektřiny na plochu, ale plochu lze potenciálně využít k jiným účelům, např. pro zemědělství (Agri-PV).

Příklad výpočtu:

• Pokud využíváte 4 hektary půdy a předpokládáte, že vyrábíte průměrně 1,1 megawattů na hektar, vychází to celkem na 4,4 megawattů.
• Pokud budou podmínky optimální a lze dosáhnout 1,4 megawattů na hektar, mohlo by se na 5 hektarech vyrobit 7 megawattů.

Pro 4 hektary za standardních podmínek:

• Výkon = Plocha (v ha) × Výkon na hektar (v MW/ha)
  ↪ Výkon = 4 ha x 1,1 MW/ha = 4,4 MW

Pro 5 hektarů za optimálních podmínek:

• Výkon = Plocha (v ha) × Výkon na hektar (v MW/ha)
  ↪ Výkon = 5 ha x 1,4 MW/ha = 7 MW

Stručně řečeno: Vyšší účinnost a lepší technologie = více elektřiny na stejné ploše. Čtyři hektary mohou vyprodukovat přibližně 4,4 MW – nebo za ideálních podmínek i více.

Praktické příklady a omezení

• Typická elektrárna o výkonu 5 MW vyžaduje při použití standardizovaných montážních konstrukcí přibližně 4,5 hektaru.
• V Severním Porýní-Vestfálsku bylo kombinací bifaciálních modulů a optimalizované rozteče řádků realizováno 2023 elektráren s kapacitou 1,35 MW/ha.
• Kapacita připojení k síti často působí jako limitující faktor: Elektrárna o výkonu 7 MW vyžaduje připojení středního napětí 20 kV, jehož dostupnost je nutné předem ověřit.

Rámcové ekonomické podmínky

Současné investiční náklady se pohybují v rozmezí 600–900 EUR/kWp, což pro systém o výkonu 5 MW odpovídá 3–4,5 milionu EUR. Při 950–1 100 hodinách plného zatížení ročně v Německu to znamená roční výnos:

5 MW x 1 050 h = 5 250 MWh

Při ceně elektřiny 6,8 ct/kWh (hodnota dle EEG z roku 2025) to generuje roční příjmy ve výši 357 000 EUR, což umožňuje amortizaci v délce 9–12 let.

Budoucí potenciál

Se zavedením tandemových fotovoltaických modulů (účinnost >30 %) by se hustota výkonu mohla do roku 2030 zvýšit na 2 MW/ha, což by na 5 hektarech umožnilo dosáhnout až 10 MW.

Vhodné pro:

• Slunce potřebuje tolik prostoru: Kolik prostoru potřebuje alespoň solární park, aby mohl být provozován ekonomicky?
• Od roku 2020: Průlom: Solární parky ziskové bez dotací

Nové fotovoltaické řešení pro zkrácení nákladů a úsporného času: xpert.digitální

Více o tom zde:

• PV řešení pro snížení úsilí a výdajů

Od průmyslové střechy PV po solární parky po větší solární parkovací místa

☑️ Naším obchodním jazykem je angličtina nebo němčina

☑️ NOVINKA: Korespondence ve vašem národním jazyce!

Konrad Wolfenstein

Rád vám a mému týmu posloužím jako osobní poradce.

Kontaktovat mě můžete vyplněním kontaktního formuláře nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) . Moje e-mailová adresa je: wolfenstein ∂ xpert.digital

Těším se na náš společný projekt.

☑ Služby EPC (inženýrství, zadávání veřejných zakázek a konstrukce)

☑ Vývoj projektu na klíč: Vývoj projektů sluneční energie od začátku do konce

☑ Analýza polohy, návrh systému, instalace, uvedení do provozu, jakož i údržba a podpora

☑ Financiér projektu nebo umístění investorů