Efektywność ekonomiczna systemów fotowoltaicznych

Opublikowano: 28 września 2020 / Aktualizacja z: 28 września 2020 - Autor: Konrad Wolfenstein

Od 2017 r. w drodze przetargów na systemy o mocy powyżej 750 kW przyznawane jest corocznie 600 MW. Na lata 2019–2021 w drodze przetargów specjalnych zostaną przyznane kolejne 4 GW.

Ekonomiczna opłacalność systemów fotowoltaicznych – Zdjęcie: @shutterstock|petrmalinak

Energia elektryczna z systemów typu open space jest dotowana na mocy ustawy o energii odnawialnej (EEG). Wynagrodzenie za tego typu instalację było niższe niż w przypadku instalacji fotowoltaicznych montowanych na lub na budynkach.

W 2009 roku wynagrodzenie wynosiło 31,94 centa za kilowatogodzinę (kWh) wprowadzonej energii elektrycznej, w 2010 roku w przypadku nowych systemów stawka ta spadła do 28,43 centa. W styczniu 2013 r. było to 11,78 centów i spadało przy miesięcznych rabatach wynoszących 2,5%. Nowelizacja EEG z 2014 r. przewidywała, że ​​poziom finansowania systemów fotowoltaicznych na otwartej przestrzeni powinien w przyszłości być ustalany w przetargach przez Federalną Agencję Sieci, zamiast dotychczasowych stawek gwarantowanych określonych przez prawo. Wdrożenie odbyło się w rozporządzeniu w sprawie przetargu na wsparcie finansowe systemów open space z dnia 6 lutego 2015 roku (Rozporządzenie o przetargu na przestrzeń otwartą). W przypadku EEG 2017 przetargi te są regulowane przez prawo. Mniejsze systemy fotowoltaiczne do 750 kWp otrzymują prawnie określone wynagrodzenie bez przetargu.

Pierwsza data licytacji odbyła się 15 kwietnia 2015 r., a reklamowana ilość wynosiła 150 megawatów. Wolumen przetargu był kilkukrotnie przekroczony. Federalne Stowarzyszenie Energii Odnawialnej wyraziło obawę, że spółdzielnie i systemy obywatelskie mogą zostać wypchnięte z rynku, ponieważ ze względu na niższą siłę kapitałową muszą wpłacać mniej zaliczek i mogą ponosić mniejsze ryzyko.

Przetargi spotkały się z krytyką, ponieważ międzynarodowe doświadczenie i modele ekonomiczne sugerują, że udaremniane są pożądane cele w zakresie efektywności kosztowej, celów ekspansji i różnorodności aktorów. Pilotażowy model naziemnych systemów fotowoltaicznych miał na celu sprawdzenie praktycznego wpływu przetargów w obszarze energii odnawialnych.

Parki fotowoltaiczne bez dotacji : Parki fotowoltaiczne są coraz częściej budowane bez dotacji rządowych. Projekty te nie wymagają żadnej dodatkowej premii rynkowej z opłaty EEG. W 2018 roku firma Viessmann wybudowała obok swojej siedziby w Allendorf (Eder) park fotowoltaiczny o mocy 2 MW, który jest refinansowany własnym zużyciem energii elektrycznej. W 2019 roku EnBW Energie Baden-Württemberg (EnBW) ogłosiła powstanie serii dużych parków fotowoltaicznych, które będą się opłacać jedynie poprzez sprzedaż energii elektrycznej na rynku. Na obszarze 164 hektarów ma powstać m.in. park fotowoltaiczny Weesow-Willmersdorf, największy park fotowoltaiczny w Niemczech do 2020 roku. Ostateczna decyzja inwestycyjna na park fotowoltaiczny o mocy 180 MW została podjęta w październiku 2019 r.; EnbW szacuje koszty na dwucyfrowe miliony. W Marlow Energiekontor planuje wybudować park fotowoltaiczny o mocy 80 MW na obszarze 120 hektarów. Wytwarzana tam energia elektryczna jest kupowana przez EnBW w ramach długoterminowej umowy na dostawy. Na lotnisku Barth firma BayWa re odnawialnych źródeł energii buduje bezdotowy system fotowoltaiczny o mocy 8,8 MW, który wykorzystuje infrastrukturę istniejącego parku fotowoltaicznego.

Podobne projekty istnieją dla obszarów wydobycia węgla brunatnego w Nadrenii i wschodnich Niemczech.

Dzięki efektowi skali i synergii duże parki fotowoltaiczne mogą obniżyć koszty wytwarzania energii elektrycznej do tego stopnia, że ​​wynagrodzenie EEG nie jest już konieczne. Przyczynił się do tego spadek cen modułów fotowoltaicznych.

Nadaje się do:

• Przełom: fotowoltaika opłacalna bez dotacji

EEG w Niemczech przewiduje jedynie stosowanie stawek wynagrodzeń w przypadku niektórych otwartych przestrzeni (§ 37, § 48 EEG 2017):

• Uszczelnione powierzchnie. Uszczelnienie polega na uszczelnieniu powierzchni podłogi. Dlatego też energia elektryczna z systemów na drogach, parkingach, wysypiskach śmieci, nasypach, magazynach i parkingach itp. jest również kompensowana.

• Obszary przebudowy na cele komercyjne, komunikacyjne, mieszkalne lub wojskowe. Obszarami konwersji mogą być np. wysypiska śmieci, tereny dawnej kopalni odkrywkowej, poligony wojskowe i składy amunicji.

• Tereny wzdłuż autostrad lub linii kolejowych w odległości do 110 metrów.

• Grunty orne i użytki zielone, tylko jeśli znajdują się na obszarze o niekorzystnej sytuacji zgodnie z dyrektywą 86/465/EWG i zostały dopuszczone do stosowania w fotowoltaice przez kraje związkowe.

Podkonstrukcja elektrowni słonecznych zwykle uszczelnia jedynie ułamek naturalnej powierzchni, często mniej niż 0,05% rzeczywistej powierzchni gruntu. Przestrzeń pomiędzy poszczególnymi rzędami, niezbędna do przeciwdziałania zacienieniu poszczególnych rzędów modułów przy niskim nasłonecznieniu, przyczynia się do poprawy jakości ekologicznej.

Przed rozpoczęciem budowy obiekty typu open space przechodzą zwykle proces zatwierdzania w gminie. Aby móc korzystać z terenu, należy go w planie zagospodarowania przestrzennego zmienić na „słoneczny obszar specjalny”. Niezbędny jest także plan zagospodarowania przestrzennego, który tworzy prawa budowlane na danym obszarze. Za planowanie przestrzenne odpowiada gmina. Bada znaczenie przestrzenne i zgodność projektu ze środowiskiem i powinno angażować wszystkich obywateli oraz osoby odpowiedzialne za sprawy publiczne (TÖB). Oprócz wielkości systemu, zużycia przestrzeni i technologii, ważną podstawą podejmowania decyzji jest plan terenów zielonych sporządzony przez właściciela budynku. Opisuje, w jaki sposób planowany obiekt typu open space zostanie wkomponowany w krajobraz i w jaki sposób zostanie wzbogacony ekologicznie. Po wysłuchaniu wszystkich zainteresowanych stron gmina zatwierdza plan zagospodarowania przestrzennego. Następnie wydawane jest pozwolenie na budowę.

Nadaje się do:

• Parki fotowoltaiczne – korzyści dla różnorodności biologicznej

Otwarte przestrzenie i ochrona środowiska : Wspólnie z organizacją zajmującą się ochroną przyrody NABU, Stowarzyszenie Przemysłu Słonecznego (UVS) opublikowało w 2005 roku katalog kryteriów przyjaznej dla środowiska konstrukcji systemów otwartej przestrzeni. W związku z tym należy preferować obszary wcześniej zanieczyszczone i o niskim znaczeniu ekologicznym oraz unikać odsłoniętych lokalizacji na wyraźnie widocznych wzgórzach. Elewację należy projektować w taki sposób, aby umożliwić szerokie użytkowanie i utrzymanie roślinności m.in. B. możliwy jest wypas owiec. Należy unikać stosowania pestycydów i obornika. Stowarzyszenia zajmujące się ochroną przyrody powinny być zaangażowane w planowanie już na wczesnym etapie; jeśli to konieczne - np. B. na terenach IBA (Important Bird Area) – przeprowadzić ocenę zgodności. Monitoring dokumentuje rozwój równowagi przyrodniczej w ramach corocznych przeglądów po zakończeniu budowy. Sformułowane tu kryteria ekologiczne wykraczają poza wymagane prawnie minimum. Deweloperzy i operatorzy projektów powinni wziąć pod uwagę to dobrowolne zobowiązanie przy wyborze lokalizacji i obsłudze wielkoskalowych systemów fotowoltaicznych zbudowanych na poziomie gruntu.

Badania z 2013 r. pokazują, że systemy fotowoltaiczne w dużym stopniu przyczyniają się do regionalnej różnorodności biologicznej oraz że instalacja parku fotowoltaicznego może znacznie poprawić wartość ekologiczną obszaru w porównaniu z intensywnym użytkowaniem gruntów ornych lub użytków zielonych. Oprócz wieku obiektów decydującym czynnikiem dla imigracji i różnorodności biologicznej obiektu jest bliskość biotopów zasilających, która najlepiej powinna być mniejsza niż 500 m. Najlepszym obiektem pod względem różnorodności biologicznej w badaniu okazał się najstarszy obiekt o największym zróżnicowaniu biotopowym w okolicy. Już po krótkim czasie ekstensyfikacja upraw rolnych doprowadziła do imigracji motyli i zwiększenia różnorodności roślin. Ponadto odpowiednie wykorzystanie parku fotowoltaicznego jest bardzo ważne dla różnorodności ekologicznej: nadmierny wypas ma negatywny wpływ. W szczególności niektóre mobilne gatunki zwierząt, takie jak motyle, po krótkim czasie ponownie zaludniły te obszary. W czterech z pięciu zbadanych parków fotowoltaicznych różnorodność biologiczna zwierząt znacznie wzrosła w porównaniu z wcześniej intensywnym użytkowaniem rolniczym.