Solpark | Utjämnad elkostnad för markmonterade solcellssystem: Betydelse och ekonomisk lönsamhet med ett exempel

Fotovoltaiska system i öppna fält: Är investeringen mer värd än någonsin?

Den nuvarande nivåbaserade elkostnaden (LCOE) för markmonterade solcellssystem, som varierar från 4,1 till 6,9 cent per kilowattimme, visar tydligt hur konkurrenskraftig solenergi har blivit jämfört med konventionella energikällor. Denna utveckling har långtgående konsekvenser för energisektorn och solkraftverkens ekonomiska lönsamhet.

Vad är den nivåiserade kostnaden för el (LCOE)?

Levelized cost of electricity (LCOE) avser den genomsnittliga kostnaden för att generera en kilowattimme (kWh) el under ett kraftverks hela livslängd. Detta mått möjliggör en direkt kostnadsjämförelse mellan olika kraftproduktionstekniker.

Beräkningen inkluderar:

• Investeringskostnader för inköp och installation
• Drifts- och underhållskostnader
• Finansieringskostnader
• Potentiella bränslekostnader
• Demonteringskostnader vid slutet av livslängden

Den förenklade formeln är: (nuvärde av totala kostnader under livslängden) / (nuvärde av all producerad el under livslängden).

Lämplig för detta:

• Jämförelse av elproduktionskostnader: Är kärnkraft verkligen dyrare än förnybar energi?

Kostnadsjämförelse av solcellssystem i öppen mark

Med elproduktionskostnader på 4,1 till 6,9 cent per kilowattimme är markmonterade solcellssystem för närvarande den mest kostnadseffektiva formen av elproduktion i Tyskland. Som jämförelse är produktionskostnaderna för andra energikällor betydligt högre

• Brunkol: 15,1 till 25,7 cent/kWh
• Kärnenergi: upp till 49 cent/kWh

Fraunhofer-forskare förutspår till och med att dessa kostnader kan sjunka ytterligare till 3,1 till 5,0 cent per kilowattimme år 2045.

När blir ett markmonterat solcellssystem ekonomiskt lönsamt?

Ett solcellssystem anses vara ekonomiskt hållbart om intäkterna från inmatningstariffer och besparingarna på elkostnader överstiger investerings- och driftskostnaderna. Flera faktorer spelar en avgörande roll i markmonterade system:

1. Områdesstorlek och systemdimensioner

Lönsamheten ökar med anläggningens storlek. Många projektutvecklare blir bara aktiva med områden på minst fyra till fem hektar, eftersom stordriftsfördelar då kommer in i bilden. Men även mindre projekt kan vara lönsamma om den genererade elen kan användas i omedelbar närhet.

2. Ersättning och marknadsföring

Följande ersättningsmodeller erbjuds för närvarande:

• System under 1 000 kWp: Fast inmatningstariff på 7,00 cent per kWh
• Installationer över 1 000 kWp: Deltagande i anbudsförfaranden med ett maximalt värde på 6,8 cent per kWh för 2025

I allt större utsträckning drivs anläggningar också ekonomiskt utanför EEG-subventioner via elköpsavtal (PPA).

Lämplig för detta:

• Vad är elköpsavtal (PPA)? – Ekonomisk drift av förnybara energianläggningar utan inmatningstariffer

3. Återbetalningsperiod

Den typiska amorteringstiden för solcellssystem är mellan 10 och 15 år. Efter denna tid refinansieras den initiala investeringen och systemet genererar vinst under återstoden av sin livslängd på 20 till 30 år.

4. Nätverksparitet

Nätparitet avser den punkt där kostnaden för egenproducerad solenergi är lika med eller lägre än kostnaden för el från det allmänna elnätet. Denna tröskel nåddes i Tyskland redan 2012, vilket i grunden förbättrade solenergisystemens ekonomiska lönsamhet.

De särskilda ekonomiska fördelarna med öppna ytor

Markmonterade solkraftverk erbjuder flera ekonomiska fördelar jämfört med solkraftverk på taket:

1. Lägre investeringskostnader: Installation på öppna ytor är ofta enklare och billigare än på tak.
2. Optimal orientering: System i öppna fält kan riktas perfekt mot solen, vilket leder till högre avkastning.
3. Skalfördelar: Större anläggningar drar nytta av lägre kostnader per installerad kilowatt.

Kostnadsutveckling

Den utjämnade kostnaden för el (LCOE) för solceller har sjunkit drastiskt de senaste åren – med cirka 90 % mellan 2010 och 2020. Denna trend kommer sannolikt att fortsätta, om än i en mer måttlig takt.

Som jämförelse: Nuvarande elpriser för slutkonsumenter ligger runt 26,1 cent/kWh för nya kunder och 34,7 cent/kWh för befintliga kunder. Detta illustrerar den betydande skillnaden mellan produktionskostnader och slutkundspriser.

Ekonomiskt och hållbart: Varför solcellsparker på öppen mark är så övertygande

Med elproduktionskostnader på 4,1 till 6,9 cent per kilowattimme har markmonterade solcellssystem sedan länge passerat tröskeln för ekonomisk lönsamhet. De representerar inte bara den mest kostnadseffektiva formen av elproduktion utan erbjuder också attraktiva investeringsmöjligheter med hanterbara amorteringstider. Kombinationen av låga produktionskostnader, långsiktigt stigande marknadspriser på el och olika marknadsföringsalternativ gör markmonterade system till en ekonomiskt sund investering – både för professionella projektutvecklare och för kommuner och jordbruksföretag med nödvändiga markresurser.

Fotovoltaiska system i friland: Exempel på prestandapotential på 4–5 hektar

Vid planering av markmonterade solcellssystem är yteffektivitet en viktig parameter. Beroende på teknisk konfiguration och platsförhållanden kan en genomsnittlig installerad effekt på 3,6 till 7 MW uppnås på en yta på 4 till 5 hektar. Detta intervall beror på följande faktorer:

Områdets prestandaförhållande

Moderna solkraftverk i öppna fält uppnår nu 0,9–1,4 MW per hektar. Detta värde beror på:

• Modulär teknik: Högpresterande moduler med effektivitet över 22 % minskar utrymmesbehovet.
• Monteringssystem: Öst-västlig orientering eller spårningssystem ökar ytutnyttjandet med upp till 25 %.
• Radavstånd: Större avstånd mellan modulrader (för att minimera skuggning) minskar effekttätheten, men möjliggör samtidigt användning av solceller i jordbruket.

Yta och effekt: Beroende på vilken teknik och inställningar som används kan mellan 0,9 och 1,4 megawatt el genereras per hektar mark (vilket är ungefär lika stort som en och en halv fotbollsplan) med solenergi.

Vad påverkar avkastningen per hektar:

• Solpanelteknik: Effektivare solpaneler kräver mindre utrymme.
• Arrangemang av solmoduler: Speciella orienteringar eller system som följer solen säkerställer att mer el kan genereras.
• Avstånd mellan modulraderna: Om solpanelerna är längre ifrån varandra genereras mindre el per område, men området kan potentiellt användas för andra ändamål, t.ex. för jordbruk (Agri-PV).

Exempelberäkning:

• Om man använder 4 hektar mark och antar att man genererar i genomsnitt 1,1 megawatt per hektar, resulterar detta i totalt 4,4 megawatt.
• Om förhållandena är optimala och 1,4 megawatt per hektar kan uppnås, skulle 7 megawatt kunna genereras på 5 hektar.

För 4 hektar under standardförhållanden:

• Effekt = Area (i ha) × Effekt per hektar (i MW/ha)
  ↪ Effekt = 4 ha x 1,1 MW/ha = 4,4 MW

För 5 hektar under optimala förhållanden:

• Effekt = Area (i ha) × Effekt per hektar (i MW/ha)
  ↪ Effekt = 5 ha x 1,4 MW/ha = 7 MW

Kort sagt: Högre effektivitet och bättre teknik = mer el på samma yta. Fyra hektar kan generera cirka 4,4 MW – eller ännu mer under ideala förhållanden.

Praktiska exempel och begränsningar

• En typisk 5 MW-anläggning kräver cirka 4,5 hektar vid användning av standardiserade monteringsstrukturer.
• I Nordrhein-Westfalen implementerades 2023 anläggningar med en kapacitet på 1,35 MW/ha genom att kombinera bifaciala moduler och optimerat radavstånd.
• Nätanslutningskapaciteten fungerar ofta som en begränsande faktor: En 7 MW-anläggning kräver en 20 kV mellanspänningsanslutning, vars tillgänglighet måste kontrolleras i förväg.

Ekonomiska ramvillkor

Nuvarande investeringskostnader är 600–900 euro/kWp, vilket motsvarar 3–4,5 miljoner euro för ett 5 MW-system. Med 950–1 100 fullasttimmar per år i Tyskland resulterar detta i en årlig avkastning på:

5 MW x 1 050 timmar = 5 250 MWh

Vid ett elpris på 6,8 ct/kWh (EEG-anbudsvärde 2025) genererar detta en årlig intäkt på 357 000 euro, vilket möjliggör en amorteringsperiod på 9–12 år.

Framtida potential

Med införandet av tandem-PV-moduler (effektivitet >30 %) skulle effekttätheten kunna öka till 2 MW/ha år 2030, vilket gör upp till 10 MW uppnåeligt på 5 hektar.

Lämplig för detta:

• Hur mycket utrymme behöver solen? Hur mycket yta behöver en solcellspark som minimum för att kunna drivas ekonomiskt?
• Från 2020: Genombrottet: Solcellsparker lönsamma utan subventioner

Innovativ solcellslösning för kostnadsreducering och tidsbesparingar - Bild: Xpert.Digital

Mer om detta här:

• PV-lösning för att minska ansträngning och kostnader

Från industriellt tak PV till solparker till större solparkeringsplatser

☑ Vårt affärsspråk är engelska eller tyska

☑ Nytt: korrespondens på ditt nationella språk!

Konrad Wolfenstein

Jag är glad att vara tillgänglig för dig och mitt team som personlig konsult.

Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) . Min e -postadress är: Wolfenstein ∂ xpert.digital

Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.

☑ EPC -tjänster (teknik, upphandling och konstruktion)

☑ TILLKÄNNINGSPROJEKTUTVECKLING: Utveckling av solenergiprojekt från början till slut

☑ Platsanalys, systemdesign, installation, idrifttagning samt underhåll och support

☑ Projektfinansiär eller placering av investerare