Avaldatud: 21. mail 2025 / Uuendatud: 2. juunil 2025 – Autor: Konrad Wolfenstein
Päikesepark | Maapinnale paigaldatud fotogalvaaniliste süsteemide elektrienergia tasandatud hind: olulisus ja majanduslik tasuvus näite abil – pilt: Xpert.Digital
Päikeseenergia kulude võrdlus: fotogalvaanika on tavapäraste energiaallikatega võrreldes edukam
Fotogalvaanilised avamaastiku süsteemid: kas investeering on väärt rohkem kui kunagi varem?
Maapealsete fotogalvaaniliste süsteemide praegune elektrienergia tasandatud maksumus (LCOE), mis jääb vahemikku 4,1–6,9 senti kilovatt-tunni kohta, näitab selgelt, kui konkurentsivõimeliseks on päikeseenergia muutunud võrreldes tavapäraste energiaallikatega. Sellel arengul on kaugeleulatuvad tagajärjed energiasektorile ja päikeseelektrijaamade majanduslikule tasuvusele.
Millised on elektrienergia tasandatud kulud (LCOE)?
Elektrienergia tasandatud maksumus (LCOE) viitab ühe kilovatt-tunni (kWh) elektrienergia tootmise keskmisele maksumusele kogu elektrijaama eluea jooksul. See näitaja võimaldab otsest kulude võrdlust erinevate elektritootmistehnoloogiate vahel.
Arvutus sisaldab:
- Ostu ja paigaldamise investeerimiskulud
- Tegevus- ja hoolduskulud
- Finantseerimiskulud
- Võimalikud kütusekulud
- Demonteerimiskulud kasutusea lõpus
Lihtsustatud valem on: (eluea jooksul kogunenud kogukulude nüüdisväärtus) / (eluea jooksul toodetud kogu elektrienergia nüüdisväärtus).
Sellega seotud:
Fotogalvaaniliste avatud väljaku süsteemide kulude võrdlus
Maapealsed fotogalvaanilised süsteemid on Saksamaal praegu kõige kulutõhusam elektrienergia tootmise viis, mille elektrienergia tootmiskulud on 4,1–6,9 senti kilovatt-tunni kohta. Võrdluseks, teiste energiaallikate tootmiskulud on oluliselt kõrgemad
- Pruunsüsi: 15,1–25,7 senti/kWh
- Tuumaenergia: kuni 49 senti/kWh
Fraunhoferi teadlased ennustavad isegi, et need kulud võivad 2045. aastaks langeda veelgi 3,1–5,0 sendini kilovatt-tunni kohta.
Millal muutub maapinnale paigaldatud fotogalvaaniline süsteem majanduslikult tasuvaks?
Fotogalvaanilist süsteemi peetakse majanduslikult tasuvaks, kui sisseostutariifidest saadav tulu ja elektrienergia kulude kokkuhoid ületavad investeerimis- ja tegevuskulusid. Maapinnale paigaldatavate süsteemide puhul mängivad olulist rolli mitmed tegurid:
1. Pindala suurus ja süsteemi mõõtmed
Kasumlikkus suureneb koos tehase suurusega. Paljud projektiarendajad hakkavad tegutsema vaid vähemalt nelja kuni viie hektari suuruste aladega, kuna siis tuleb mängu mastaabisääst. Kuid ka väiksemad projektid võivad olla kasumlikud, kui toodetud elektrit saab kasutada vahetus läheduses.
2. Tasustamine ja turundus
Praegu pakutakse järgmisi hüvitusmudeleid:
- Süsteemid alla 1000 kWp: fikseeritud soodustariif 7,00 senti kWh kohta
- Paigaldised üle 1000 kWp: osalemine pakkumismenetlustes maksimaalse väärtusega 6,8 senti kWh kohta 2025. aastal
Üha enam käitatakse jaamu ökonoomselt ka väljaspool EEG toetusi elektrienergia ostulepingute (PPA-de) kaudu.
Sellega seotud:
3. Tasuvusaeg
Fotogalvaaniliste süsteemide tüüpiline amortisatsiooniperiood on 10–15 aastat. Pärast seda aega refinantseeritakse alginvesteering ja süsteem teenib kasumit oma ülejäänud 20–30-aastase eluea jooksul.
4. Võrgu pariteet
Võrgupariteedi all mõistetakse punkti, kus isetoodetud päikeseenergia hind on võrdne või madalam avalikust elektrivõrgust saadava elektrienergia hinnaga. See künnis saavutati Saksamaal juba 2012. aastal, mis parandas oluliselt päikeseenergiasüsteemide majanduslikku tasuvust.
Avatud ruumidega rajatiste erilised majanduslikud eelised
Maapealsetel päikeseelektrijaamadel on katusele paigaldatud päikeseelektrijaamadega võrreldes mitmeid majanduslikke eeliseid:
- Madalamad investeerimiskulud: Paigaldamine avatud aladele on sageli lihtsam ja odavam kui katustele.
- Optimaalne orientatsioon: Avatud põllul kasvatatavaid süsteeme saab ideaalselt päikese suhtes joondada, mis suurendab saagikust.
- Mastaabisääst: Suuremad jaamad saavad kasu madalamatest hindadest paigaldatud kilovati kohta.
Kulude areng
Fotogalvaanika elektrienergia tasandatud maksumus (LCOE) on viimastel aastatel drastiliselt langenud – umbes 90% ajavahemikul 2010–2020. See suundumus tõenäoliselt jätkub, ehkki mõõdukamas tempos.
Võrdluseks: Praegused elektrienergia hinnad lõpptarbijatele on uutele klientidele umbes 26,1 senti/kWh ja olemasolevatele klientidele 34,7 senti/kWh. See näitab olulist erinevust tootmiskulude ja lõpptarbijate hindade vahel.
Säästlik ja jätkusuutlik: miks avatud maal asuvad päikesepargid on nii veenvad
Elektrienergia tootmiskuludega 4,1–6,9 senti kilovatt-tunni kohta on maapinnale paigaldatud fotogalvaanilised süsteemid juba ammu ületanud majandusliku tasuvuse läve. Need ei ole mitte ainult kõige kulutõhusam elektrienergia tootmise viis, vaid pakuvad ka atraktiivseid investeerimisvõimalusi hallatavate amortisatsiooniperioodidega. Madalate tootmiskulude, elektrienergia pikaajaliselt tõusvate turuhindade ja mitmesuguste turundusvõimaluste kombinatsioon muudab maapinnale paigaldatud süsteemid majanduslikult mõistlikuks investeeringuks – nii professionaalsetele projektiarendajatele kui ka omavalitsustele ja põllumajandusettevõtetele, kellel on vajalikud maaressursid.
Fotogalvaanilised avamaastiku süsteemid: näide potentsiaalsest toimivusest 4-5 hektaril
Maapealsete fotogalvaaniliste süsteemide planeerimisel on pindala efektiivsus võtmeparameeter. Sõltuvalt tehnilisest konfiguratsioonist ja asukohatingimustest on 4–5 hektari suurusel alal võimalik saavutada keskmine paigaldatud võimsus 3,6–7 MW. See vahemik tuleneb järgmistest teguritest:
Pindala jõudlussuhe
Kaasaegsed avatud väljadel asuvad päikeseelektrijaamad saavutavad nüüd 0,9–1,4 MW hektari kohta. See väärtus sõltub järgmisest:
- Modulaarne tehnoloogia: Suure jõudlusega moodulid, mille efektiivsus ületab 22%, vähendavad ruumivajadust.
- Kinnitussüsteem: Ida-lääne suunaline orientatsioon või jälgimissüsteemid suurendavad ala kasutamist kuni 25%.
- Reavahe: Suuremad moodulideridade vahelised vahed (varjutuse minimeerimiseks) vähendavad võimsustihedust, kuid võimaldavad samal ajal põllumajandusliku fotogalvaanika kasutamist.
Pindala ja väljund: Sõltuvalt kasutatavast tehnoloogiast ja seadistustest saab päikeseenergia abil toota 0,9–1,4 megavatti energiat hektari maa kohta (mis on umbes poolteise jalgpalliväljaku suurune).
Mis mõjutab hektarisaaki:
- Päikesepaneelide tehnoloogia: Tõhusamad päikesepaneelid vajavad vähem ruumi.
- Päikesemoodulite paigutus: Spetsiaalsed orientatsioonid või süsteemid, mis jälgivad päikest, tagavad suurema elektrienergia tootmise.
- Moodulite ridade vaheline kaugus: kui päikesepaneelid asuvad üksteisest kaugemal, toodetakse pindala kohta vähem elektrit, kuid seda ala saab potentsiaalselt kasutada muuks otstarbeks, nt põllumajanduses (Agri-PV).
Näidisarvutus:
- Kui kasutate 4 hektarit maad ja eeldate, et toodate keskmiselt 1,1 megavatti hektari kohta, annab see kokku 4,4 megavatti.
- Kui tingimused on optimaalsed ja suudetakse saavutada 1,4 megavatti hektari kohta, saaks 5 hektaril toota 7 megavatti.
4 hektari kohta standardtingimustes:
- Võimsus = Pindala (hektarites) × Võimsus hektari kohta (MW/ha)
↪ Võimsus = 4 ha x 1,1 MW/ha = 4,4 MW
5 hektari kohta optimaalsetes tingimustes:
- Võimsus = Pindala (hektarites) × Võimsus hektari kohta (MW/ha)
↪ Võimsus = 5 ha x 1,4 MW/ha = 7 MW
Lühidalt: suurem efektiivsus ja parem tehnoloogia = rohkem elektrit samal alal. Neli hektarit suudab toota umbes 4,4 MW – ideaalsetes tingimustes isegi rohkem.
Praktilised näited ja piirangud
- Tüüpiline 5 MW elektrijaam vajab standardiseeritud kinnituskonstruktsioonide kasutamisel ligikaudu 4,5 hektarit.
- Nordrhein-Westfalenis rakendati 2023 tehast võimsusega 1,35 MW/ha, kombineerides kahepoolseid mooduleid ja optimeerides reavahe.
- Võrguühenduse võimsused on sageli piiravaks teguriks: 7 MW elektrijaam vajab 20 kV keskpingeühendust, mille kättesaadavust tuleb eelnevalt kontrollida.
Majanduslikud raamtingimused
Praegused investeerimiskulud on 600–900 €/kWp, mis teeb 5 MW süsteemi puhul 3–4,5 miljonit eurot. Arvestades Saksamaal 950–1100 täiskoormuse tundi aastas, annab see aastaseks tootluseks:
5 MW × 1050 h = 5250 MWh
Elektrihinna 6,8 senti/kWh juures (EEG pakkumise väärtus 2025) genereerib see 357 000 eurot aastatulu, mis võimaldab 9–12-aastast amortisatsiooniperioodi.
Tulevikupotentsiaal
Tandem-PV-moodulite (efektiivsus >30%) kasutuselevõtuga võiks võimsustihedus 2030. aastaks tõusta 2 MW/ha-ni, mis võimaldaks 5 hektaril saavutada kuni 10 MW.
Sellega seotud:
Innovatiivne fotogalvaaniline lahendus kulude vähendamiseks (kuni 30%) ja aja kokkuhoiuks (kuni 40%)
Innovatiivne fotogalvaaniline lahendus kulude vähendamiseks ja aja kokkuhoiuks - pilt: Xpert.Digital
Lisateavet leiate siit:
Teie partner äriarenduses fotogalvaanika ja ehituse valdkonnas
Alates tööstuslikest katusele paigaldatavatest päikesepaneelidest kuni päikeseparkide ja suuremate päikeseparklateni
☑️ Meie ärikeel on inglise või saksa keel
☑️ UUS: Kirjavahetus teie emakeeles!
Konrad Wolfenstein
Mina ja minu meeskond oleme hea meelega teie käsutuses teie isikliku nõustajana.
Võite minuga ühendust võtta, täites siinse kontaktvormi või helistades mulle numbril +49 89 89 674 804 ( München) . Minu e-posti aadress on: [email protected]
Ootan põnevusega meie ühist projekti.