יעילות כלכלית של מערכות פוטו-וולטאיות

פורסם בתאריך: 28 בספטמבר 2020 / עודכן בתאריך: 28 בספטמבר 2020 – מחבר: Konrad Wolfenstein

מאז 2017, 600 מגה-וואט של כושר ייצור עבור תחנות מעל 750 קילוואט הוענקו מדי שנה באמצעות מכרזים. 4 ג'יגה-וואט נוספים יוענקו באמצעות מכרזים מיוחדים לשנים 2019 עד 2021.

יעילות כלכלית של מערכות פוטו-וולטאיות – תמונה: @shutterstock|petrmalinak

חשמל ממערכות פוטו-וולטאיות המותקנות על הקרקע מסובסד במסגרת חוק מקורות אנרגיה מתחדשים (EEG). התגמול עבור מערכת מסוג זה נמוך יותר מאשר עבור מערכות פוטו-וולטאיות המותקנות על מבנים או מחוברות אליהם.

בשנת 2009, תעריף ההזנה עמד על 31.94 סנט לקילוואט-שעה (קוט"ש) של חשמל המוזן לרשת החשמל. בשנת 2010 הוא ירד ל-28.43 סנט עבור התקנות חדשות. מינואר 2013 הוא עמד על 11.78 סנט, ירידה של 2.5% לחודש. התיקון לחוק מקורות האנרגיה המתחדשים (EEG) משנת 2014 קבע כי רמת התמיכה במערכות פוטו-וולטאיות קרקעיות תיקבע מעתה ואילך על ידי סוכנות הרשתות הפדרלית באמצעות מכרזים, במקום תעריפי ההזנה הקבועים בחוק הקודמים. הדבר יושם בפקודה על הסמכת תמיכה כספית למערכות קרקעיות מיום 6 בפברואר 2015 (פקודת הסמכה קרקעית). עם תיקון 2017 לחוק EEG, מכרזים אלה מוסדרים בחוק. מערכות פוטו-וולטאיות קטנות יותר עד 750 קילוואט-שעה מקבלות תעריף הזנה קבוע בחוק ללא מכרז.

המועד האחרון להגשת הצעות מחיר הראשון היה 15 באפריל 2015, עם קיבולת של 150 מגה-וואט. היקף המכרז היה בעל מנוי יתר משמעותי. פדרציית האנרגיה המתחדשת הגרמנית (BEE) הביעה דאגה כי קואופרטיבים אזרחיים ומפעלים עלולים להידחק מהשוק, מכיוון שרזרבות ההון הנמוכות שלהם משמען שהם יכולים לבצע פחות השקעות ראשוניות ולשאת בפחות סיכונים.

מכרזים סופגים ביקורת משום שניסיון בינלאומי ומודלים כלכליים מצביעים על כך שהם סותרים את המטרות המיועדות של יעילות עלויות, יעדי התרחבות ומגוון רחב של בעלי עניין. פרויקט הפיילוט למערכות פוטו-וולטאיות קרקעיות נועד לבחון את ההשפעה המעשית של מכרזים בתחום האנרגיה המתחדשת.

פארקים סולאריים ללא סובסידיות : פארקים סולאריים שנבנו ללא סובסידיות ממשלתיות הופכים נפוצים יותר ויותר. פרויקטים אלה אינם מקבלים פרמיית שוק נוספת מתוספת ה-EEG. בשנת 2018, חברת Viessmann בנתה פארק סולארי בהספק של 2 מגה-וואט ליד למטה שלה באלנדורף (אדר), אשר ממומן מחדש באמצעות צריכת חשמל באתר. בשנת 2019, EnBW Energie Baden-Württemberg (EnBW) הכריזה על סדרה של פארקים סולאריים גדולים המיועדים להיות מופחתים אך ורק באמצעות מכירת חשמל בשוק. ביניהם, פארק הסולארי Weesow-Willmersdorf, המשתרע על שטח של 164 דונם, צפוי להפוך לפארק הסולארי הגדול ביותר בגרמניה עד 2020. החלטת ההשקעה הסופית עבור פארק הסולארי בהספק של 180 מגה-וואט התקבלה באוקטובר 2019; EnBW מציינת שהעלויות נעות בעשרות מיליוני יורו. במרלו, Energiekontor מתכננת לבנות פארק סולארי בהספק של 80 מגה-וואט על שטח של 120 דונם. החשמל המיוצר שם נרכש על ידי EnBW באמצעות חוזה אספקה ​​ארוך טווח. בנמל התעופה בארת', חברת BayWa r.e. renewable energy בונה תחנת כוח פוטו-וולטאית בהספק של 8.8 מגה-וואט ללא סובסידיות, תוך ניצול התשתית של פארק האנרגיה הסולארי הקיים.

פרויקטים דומים קיימים באזורי כריית ליגניט בחבל הריין ובמזרח גרמניה.

יתרונות לגודל וסינרגיות יכולים להפחית את העלות המפולסת של חשמל (LCOE) בפארקים סולאריים גדולים עד כדי כך שתעריפי הזנה אינם נחוצים עוד. ירידת מחירי המודולים הסולאריים תרמה לכך.

קשור לזה:

• פריצת הדרך: פארקים סולאריים רווחיים ללא סובסידיות

חוק מקורות האנרגיה המתחדשים הגרמני (EEG) קובע יישום שיעורי תגמול רק עבור שטחים פתוחים מסוימים (סעיף 37, סעיף 48 EEG 2017):

• משטחים אטומים. איטום מתרחש כאשר פני השטח של הקרקע אטומים. לכן, חשמל ממתקנים הממוקמים על כבישים, מגרשי חניה, אתרי פסולת, סוללות עפר, אזורי אחסון וחניה ואתרים דומים מקבל גם הוא פיצוי.

• אזורי הסבה הם אזורים ששימשו בעבר למטרות כלכליות, תחבורה, דיור או צבאיות. דוגמאות לאזורי הסבה כוללות ערימות פסולת, אזורי כרייה פתוחים לשעבר, שטחי אימונים צבאיים ומחסני תחמושת.

• אזורים לאורך כבישים מהירים או מסילות רכבת במרחק של עד 110 מטרים.

• אדמות עיבוד ואדמות מרעה, רק אם הן ממוקמות באזור מוחלש בהתאם להנחיה 86/465/EEC ושוחררו לשימוש פוטו-וולטאי על ידי המדינות הפדרליות.

התשתית של תחנות כוח סולאריות אוטמת בדרך כלל רק חלק קטן מהשטח הטבעי, לעתים קרובות פחות מ-0.05% משטח הקרקע בפועל. המרווח בין השורות הבודדות תורם לשיפור האיכות האקולוגית, שכן הוא נחוץ כדי לנטרל הצללה של שורות מודולים בודדות כאשר השמש נמוכה.

לפני תחילת הבנייה, תחנות כוח סולאריות בשטח פתוח עוברות בדרך כלל תהליך אישור ברמה העירונית. כדי לנצל אזור, יש לשנות את ייעודו בתוכנית ייעוד הקרקע כ"אזור סולארי מיוחד". נדרשת גם תוכנית פיתוח, הקובעת זכויות בנייה לאזור המיועד. העירייה אחראית על תהליך התכנון. היא מעריכה את ההשפעה המרחבית והתאימות הסביבתית של הפרויקט וצפוי לערב את כל האזרחים ובעלי העניין הציבוריים. בנוסף לגודל התחנה, ייעוד הקרקע והטכנולוגיה, תוכנית הנוף של היזם היא גורם מכריע בתהליך קבלת ההחלטות. תוכנית זו מתארת ​​כיצד תשולב תחנת הכוח הסולארית המתוכננת בנוף וכיצד הדבר ישופר מבחינה אקולוגית. לאחר התייעצות עם כל הגורמים המעורבים, העירייה מאמצת את תוכנית הפיתוח. לאחר מכן מונפק היתר הבנייה.

קשור לזה:

• פארקים סולאריים - יתרונות למגוון הביולוגי

שטחים פתוחים והגנת הסביבה : בשנת 2005, איגוד תעשיית האנרגיה הסולארית הגרמנית (UVS), יחד עם ארגון שימור הטבע NABU, פרסם סט קריטריונים לבנייה ידידותית לסביבה של תחנות כוח סולאריות קרקעיות. על פי קריטריונים אלה, יש לתת עדיפות לאזורים בעלי השפעות סביבתיות קיימות ומשמעות אקולוגית נמוכה, ויש להימנע ממיקומים חשופים על פסגות גבעות נראות לעין. יש לתכנן את מערכת ההרכבה באופן ששימוש ותחזוקה נרחבים של הצמחייה, למשל, באמצעות רעיית כבשים, יישארו אפשריים. יש להימנע משימוש בחומרי הדברה וזבל נוזלי. יש לערב עמותות שימור טבע בתהליך התכנון בשלב מוקדם; במידת הצורך - למשל, באזורי ציפורים חשובים (IBA) - יש לבצע הערכת השפעה. ניטור מתעד את התפתחות הסביבה הטבעית באמצעות ביקורים שנתיים באתר לאחר הבנייה. הקריטריונים האקולוגיים שנוסחו כאן חורגים מהסטנדרטים המינימליים הנדרשים על פי חוק. על מפתחי ומפעילי פרויקטים לשקול התחייבות זו בעת בחירת אתרים והפעלת תחנות כוח סולאריות קרקעיות בקנה מידה גדול.

מחקרים משנת 2013 מראים כי תחנות כוח סולאריות תורמות תרומה משמעותית למגוון הביולוגי האזורי וכי התקנת פארק סולארי יכולה להוביל לשיפור אקולוגי ניכר של הקרקע בהשוואה לחקלאות חקלאית או שימוש אינטנסיבי באדמות מרעה. מלבד גיל התחנות, הקרבה לבתי גידול אספקה, באופן אידיאלי פחות מ-500 מטרים, היא הגורם המכריע להתיישבות ולמגוון הביולוגי של הצמח. הצמח העתיק ביותר עם מגוון בתי הגידול הגדול ביותר באזור שמסביב הוכיח את עצמו כצמח הטוב ביותר מבחינת מגוון ביולוגי במחקר. אפילו לאחר זמן קצר, צמצום הפרקטיקות החקלאיות הובילה לזרימה של פרפרים ולעלייה במגוון הצמחים. יתר על כן, השימוש הספציפי בפארק הסולארי חשוב מאוד למגוון האקולוגי: לרעייה מוגזמת יש השפעה שלילית. בפרט, כמה מיני בעלי חיים ניידים, כמו פרפרים, התיישבו מחדש באזורים לאחר זמן קצר בלבד. בארבעה מתוך חמשת הפארקים הסולאריים שנחקרו, מגוון מיני בעלי החיים גדל משמעותית בהשוואה לפרקטיקות החקלאות האינטנסיביות בעבר.