Опубликовано: 21 мая 2025 г. / Обновлено: 2 июня 2025 г. – Автор: Konrad Wolfenstein
Солнечный парк | Усредненная стоимость электроэнергии для наземных фотоэлектрических систем: значение и экономическая целесообразность на примере – Изображение: Xpert.Digital
Сравнение стоимости солнечной энергии: фотоэлектрические системы превосходят традиционные источники энергии
Фотоэлектрические системы открытого типа: оправданы ли инвестиции сейчас как никогда?
Текущая удельная стоимость электроэнергии (LCOE) для наземных фотоэлектрических систем, составляющая от 4,1 до 6,9 центов за киловатт-час, наглядно демонстрирует, насколько конкурентоспособной стала солнечная энергия по сравнению с традиционными источниками энергии. Это развитие имеет далеко идущие последствия для энергетического сектора и экономической целесообразности солнечных электростанций.
Что такое приведенная стоимость электроэнергии (LCOE)?
Усредненная стоимость электроэнергии (LCOE) — это средняя стоимость производства одного киловатт-часа (кВт·ч) электроэнергии за весь срок службы электростанции. Этот показатель позволяет напрямую сравнивать затраты на различные технологии производства электроэнергии.
Расчет включает в себя:
- Инвестиционные затраты на приобретение и установку
- Эксплуатационные и технические расходы
- Финансовые затраты
- Возможные затраты на топливо
- Затраты на демонтаж по окончании срока службы
Упрощенная формула выглядит следующим образом: (текущая стоимость общих затрат за весь срок службы) / (текущая стоимость всей произведенной электроэнергии за весь срок службы).
Подходит для:
Сравнительная оценка стоимости фотоэлектрических систем открытого типа
При себестоимости производства электроэнергии от 4,1 до 6,9 центов за киловатт-час наземные фотоэлектрические системы в настоящее время являются наиболее экономически выгодным видом производства электроэнергии в Германии. Для сравнения, себестоимость производства электроэнергии из других источников значительно выше
- Бурый уголь: от 15,1 до 25,7 центов/кВт·ч
- Атомная энергия: до 49 центов/кВт·ч
Исследователи из Института Фраунгофера даже прогнозируют, что к 2045 году эти затраты могут снизиться еще больше, до 3,1–5,0 центов за киловатт-час.
Когда наземная фотоэлектрическая система становится экономически целесообразной?
Фотоэлектрическая система считается экономически целесообразной, если доход от льготных тарифов на электроэнергию и экономия на затратах на электроэнергию превышают инвестиционные и эксплуатационные расходы. В наземных системах решающую роль играют несколько факторов:
1. Площадь и габариты системы
Рентабельность возрастает с размером электростанции. Многие разработчики проектов начинают работу только с участками площадью не менее четырех-пяти гектаров, поскольку в этом случае вступает в игру эффект масштаба. Однако и небольшие проекты могут быть прибыльными, если вырабатываемая электроэнергия может использоваться в непосредственной близости.
2. Вознаграждение и маркетинг
В настоящее время предлагаются следующие модели вознаграждения:
- Системы мощностью менее 1000 кВт: фиксированный тариф на подачу электроэнергии в сеть составляет 7,00 центов за кВт·ч
- Установки мощностью более 1000 кВт: Участие в тендерных процедурах с максимальной ценой 6,8 центов за кВт·ч на 2025 год
Всё чаще электростанции работают в экономически выгодном режиме вне рамок субсидий EEG посредством соглашений о закупке электроэнергии (PPA).
Подходит для:
3. Срок окупаемости
Типичный срок амортизации фотоэлектрических систем составляет от 10 до 15 лет. По истечении этого времени первоначальные инвестиции рефинансируются, и система приносит прибыль в течение оставшегося срока службы, составляющего от 20 до 30 лет.
4. Паритет сети
Паритет цен с сетью означает точку, в которой стоимость электроэнергии, вырабатываемой собственными силами с помощью солнечных электростанций, равна или ниже стоимости электроэнергии из общественной сети. В Германии этот порог был достигнут еще в 2012 году, что коренным образом повысило экономическую целесообразность солнечных энергетических систем.
Особые экономические преимущества объектов открытого пространства
Наземные солнечные электростанции обладают рядом экономических преимуществ по сравнению с солнечными электростанциями, расположенными на крышах:
- Снижение инвестиционных затрат: установка на открытых площадках зачастую проще и дешевле, чем на крышах.
- Оптимальная ориентация: системы открытого грунта могут быть идеально выровнены по отношению к солнцу, что приводит к повышению урожайности.
- Экономия за счет масштаба: более крупные электростанции выигрывают от снижения затрат на установленный киловатт.
Разработка затрат
Приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) для фотоэлектрических систем резко снизилась за последние годы – примерно на 90% в период с 2010 по 2020 год. Эта тенденция, вероятно, сохранится, хотя и более умеренными темпами.
Для сравнения: текущие цены на электроэнергию для конечных потребителей составляют около 26,1 цента/кВтч для новых клиентов и 34,7 цента/кВтч для существующих клиентов. Это демонстрирует существенную разницу между себестоимостью производства и ценами для конечных потребителей.
Экономичность и экологичность: почему солнечные электростанции на открытых пространствах так убедительны
При себестоимости производства электроэнергии от 4,1 до 6,9 центов за киловатт-час наземные фотоэлектрические системы давно перешагнули порог экономической целесообразности. Они не только представляют собой наиболее экономически выгодную форму производства электроэнергии, но и предлагают привлекательные инвестиционные возможности с приемлемыми сроками амортизации. Сочетание низких затрат на производство, долгосрочного роста рыночных цен на электроэнергию и различных вариантов сбыта делает наземные системы экономически обоснованной инвестицией – как для профессиональных разработчиков проектов, так и для муниципалитетов и сельскохозяйственных предприятий, обладающих необходимыми земельными ресурсами.
Фотоэлектрические системы открытого типа: пример потенциальной производительности на площади 4-5 гектаров
При планировании наземных фотоэлектрических систем ключевым параметром является эффективность использования площади. В зависимости от технической конфигурации и условий площадки, на площади от 4 до 5 гектаров может быть достигнута средняя установленная мощность от 3,6 до 7 МВт. Этот диапазон обусловлен следующими факторами:
коэффициент производительности по площади
Современные солнечные электростанции открытого типа достигают мощности 0,9–1,4 МВт на гектар. Это значение зависит от:
- Модульная технология: высокопроизводительные модули с КПД более 22% позволяют сократить занимаемую площадь.
- Система крепления: системы с ориентацией «восток-запад» или системы слежения позволяют увеличить эффективность использования площади до 25%.
- Расстояние между рядами: Большее расстояние между рядами модулей (для минимизации затенения) снижает плотность мощности, но в то же время позволяет использовать солнечные батареи в сельском хозяйстве.
Площадь и выходная мощность: В зависимости от используемой технологии и настроек, с одного гектара земли (примерно равного размеру полутора футбольных полей) можно генерировать от 0,9 до 1,4 мегаватт электроэнергии с помощью солнечной энергии.
Что влияет на урожайность с гектара:
- Технология солнечных панелей: более эффективные солнечные панели занимают меньше места.
- Расположение солнечных модулей: Специальная ориентация или системы слежения за солнцем позволяют вырабатывать больше электроэнергии.
- Расстояние между рядами модулей: чем дальше расположены солнечные панели, тем меньше электроэнергии вырабатывается на единицу площади, но эту площадь потенциально можно использовать для других целей, например, для сельского хозяйства (агрофотовольтаика).
Пример расчета:
- Если использовать 4 гектара земли и предположить, что вырабатывается в среднем 1,1 мегаватта электроэнергии с гектара, то в сумме это составит 4,4 мегаватта.
- Если условия будут оптимальными и удастся достичь мощности в 1,4 мегаватта на гектар, то на 5 гектарах можно будет выработать 7 мегаватт электроэнергии.
Для 4 гектаров в стандартных условиях:
- Выходная мощность = Площадь (в га) × Выходная мощность на гектар (в МВт/га)
↪ Выходная мощность = 4 га × 1,1 МВт/га = 4,4 МВт
Для 5 гектаров в оптимальных условиях:
- Выходная мощность = Площадь (в га) × Выходная мощность на гектар (в МВт/га)
↪ Выходная мощность = 5 га × 1,4 МВт/га = 7 МВт
Вкратце: повышение эффективности и совершенствование технологий = больше электроэнергии на той же площади. Четыре гектара могут генерировать приблизительно 4,4 МВт – или даже больше в идеальных условиях.
Практические примеры и ограничения
- Для типичной электростанции мощностью 5 МВт при использовании стандартизированных монтажных конструкций требуется приблизительно 4,5 гектара земли.
- В Северном Рейне-Вестфалии было внедрено 2023 установки мощностью 1,35 МВт/га, созданные путем сочетания двусторонних модулей и оптимизированного расстояния между рядами.
- Пропускная способность сети часто выступает в качестве ограничивающего фактора: электростанция мощностью 7 МВт требует подключения к сети среднего напряжения 20 кВ, наличие которого необходимо проверить заранее.
Экономические рамочные условия
Текущие инвестиционные затраты составляют 600–900 евро/кВтп, что эквивалентно 3–4,5 миллионам евро для системы мощностью 5 МВт. При 950–1100 часах работы на полной нагрузке в год в Германии это приводит к годовой доходности в размере:
5 МВт x 1050 ч = 5250 МВт·ч
При цене электроэнергии 6,8 ct/кВтч (цена тендера EEG на 2025 год) это приносит годовой доход в размере 357 000 евро, что позволяет рассчитывать на период амортизации в 9–12 лет.
Будущий потенциал
Благодаря внедрению тандемных фотоэлектрических модулей (КПД >30%), плотность мощности может увеличиться до 2 МВт/га к 2030 году, что позволит достичь мощности до 10 МВт на 5 гектарах.
Подходит для:
Инновационное фотоэлектрическое решение для снижения затрат (до 30%) и экономии времени (до 40%)
Новое фотоэлектрическое решение для снижения затрат и сэкономить время: xpert.digital
Подробнее об этом здесь:
Ваш партнер по развитию бизнеса в области фотоэлектрической и строительства
От промышленной крыши PV до солнечных парков до больших солнечных парковочных мест
☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.
☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!
Konrad Wolfenstein
Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.
Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital
Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.