Photovoltaik im Betrieb

Photovoltaik ist dazu bestimmt, die wirtschaftlichste Form der Stromerzeugung zu werden. Die Kosten für die Produktion von Strom aus Photovoltaikanlagen, auch Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Electricity-LCOE) genannt, sind bereits in vielen Marktbereichen (Wohnbau, Handel oder Gewerbe) gleich hoch wie die Endabnehmerpreise. Die kostenmäßige Wettbewerbsfähigkeit der Photovoltaikanlagen und vor allem das Prinzip der „Netzparität“ (grid parity) sind jedoch nicht immer eindeutig definiert. Die Wettbewerbsfähigkeit der Photovoltaik stützt sich vor allem auf das Prinzip des Eigenverbrauchs, womit die Energiemenge gemeint ist, die das Photovoltaiksystem erzeugt und direkt vor Ort vom Abnehmer verbraucht wird. Ein Teil des Photovoltaikstromes wird somit lokal verbraucht; dies führt zu einer direkten Ersparnis auf der Stromrechnung. Der überschüssige Strom wird hingegen in das Netz gespeist und mit einem Wert versehen. Der eigentliche Schlüssel der Wettbewerbsfähigkeit der Prosumer ist jedoch der Prozentsatz des Eigenverbrauchs, der je nach betrachtetem Marktsegment unterschiedlich bewertet werden kann.

Im Allgemeinen wird der eigenverbrauchte Strom auf der Grundlage des variablen Verkaufspreises (Endabnehmerpreis) bewertet; die überschüssige Produktion wird hingegen zum Strompreis für Großkunden oder zu einem Teil desselben bewertet. Die grid parity, das heißt die Wettbewerbsfähigkeit der Photovoltaikanlagen bei Eigenverbrauch, wurde bereits in vielen europäischen Ländern erreicht, Italien inbegriffen. Die Strompreise für die Endabnehmer, die zunächst durch die Post-Corona-Krise und anschließend durch den Kriegsausbruch in der Ukraine ein starkes Ungleichgewicht im Verhältnis Angebot/Nachfrage erfahren hatten, sind vor allem durch bedeutsame Erhöhungen geprägt; daher ist es nun umso wichtiger, sich mit Photovoltaikanlagen auf dem Dach auszustatten, um die Energiekosten zu reduzieren und starke Preisschwankungen im Energiebereich abzufedern.

Was bedeutet grid parity?

Von grid parity (oder auch socket parity) ist die Rede, wenn eine alternative Energiequelle Energie zu einem Strompreis erzeugt (LCOE), der geringer oder gleich hoch wie der Preis für den Stromeinkauf im Netz ist. Wenn die Kosten der Stromerzeugung über die Photovoltaikanlage geringer sind als der Endabnehmerpreis, spricht man von grid parity. Klarerweise wird die Endersparnis in der Stromrechnung unter 50 % liegen, auch wenn die Photovoltaikanlage 50 % des Stromverbrauchs decken kann: Das liegt daran, dass in der Rechnung auch sog. Systemkosten des Stromnetzes anfallen.

Der durchschnittliche Wert des Stromes aus der Photovoltaikanlage kann im Allgemeinen als Summe von zwei Komponenten angesehen werden. Die erste Komponente sind die Stromkosten, die der Prosumer spart, indem er den Strom aus seiner Photovoltaikanlage selbst verbraucht. Diese Komponente ergibt sich aus der Multiplikation des Prozentsatzes an Eigenverbrauch mit dem Endabnehmerpreis. Die zweite Komponente ist der Wert des überschüssigen Stromes, der in das Netz eingespeist wird (Abbildung 1: Wettbewerbsfähigkeit der LCOE einer Anlage im Geschäftsbereich in Bezug auf den Wert des Stromes für drei verschiedene Eigenverbrauchsstufen). Wenn keine elektrische Energie gespeichert wird, entspricht der Eigenverbrauch der mit Photovoltaik produzierten Menge, die direkt vom Verbraucher verwendet werden kann und die Stromentnahme aus dem Versorgungsnetz reduziert. Das bedeutet, dass der Eigenverbrauch zum Endabnehmerpreis bewertet wird, während der Rest allgemein einen niedrigeren Wert hat.

Abbildung 1: Kosten der Erzeugung von Strom aus Photovoltaik (Anlage im Geschäftsbereich) im Vergleich zum Wert des Photovoltaikstromes bei 3 verschiedenen Eigenverbrauchsmengen. Für die Stromkosten und die Aufwertung des nationalen Einheitspreises PUN wurden Werte aus der Zeit vor Corona verwendet.

Hier ein Beispiel, um sich ein Bild der Amortisationszeit bei laufenden Preisen (Juni 2022) für die Energie aus einer Photovoltaikanlage im Geschäftsbereich zu machen: Bei Investitionskosten von 1.000 Euro/kWp, einer Produktion von 1.250 kWh/kWp und einem Zinssatz von 4 % dauert die Amortisationszeit 5 Jahre bei einem Eigenverbrauch von 50 % und 3 Jahre bei einem Eigenverbrauch von 100 %.

Zu diesen allgemeinen Überlegungen kommen noch die jüngsten Neuheiten hinzu, etwa die Einführung der Erneuerbare-Energie-Gemeinschaften (mit Gesetzesdekret 199/2021) oder das Prinzip des Solar Belt im Energiedekret (Gesetz 34/2022 zur Abänderung des Gesetzes 17). Die Erneuerbare-Energie-Gemeinschaften sind eine Chance, um die Energieflüsse zu optimieren, indem überschüssige Energie aus erneuerbaren Energieanlagen geteilt wird. Betriebe, die große Energiemengen verbrauchen, haben somit trotzdem Zugang zu wirtschaftlichen Anreizen: Diese zeigen sich nicht über eine direkte Kürzung der Stromrechnung (wie beim Eigenverbrauch), sondern durch Beanspruchung eines Teiles der Beihilfe, die für die geteilte Energie bestimmt ist. Beim Solar Belt werden hingegen eine oder mehrere Anlagen für die Produktion von Energie aus erneuerbaren Quellen auf anderen Gebäuden oder an anderen Standorten als der eigentlichen Betriebsstätte des Eigenverbrauchers errichtet, der allerdings über diese Flächen verfügen muss. Die Anlage wird dabei mit einer direkten, bis zu 10 km langen Verbindung an den Endabnehmer angeschlossen, mit Ausschluss sonstiger Anschlüsse.

Betriebe können eine oder mehrere solcher Lösungen anwenden, um ihre Energiekosten stark zu reduzieren. Der restliche Strombedarf könnte mit einem mittel- bis langfristigen Vertrag mit Lieferanten von Strom aus erneuerbaren Quellen, die verschiedenen Formen von Power Purchasing Agreement anbieten, abgedeckt werden; solche Verträge gestatten es, für die variable Komponente der Energie aus erneuerbaren Quellen einen Preis für einen längeren Zeitraum von 10-15 Jahren zu vereinbaren.

Autor

David Moser, Coordinator of research group Photovoltaic Energy Systems, Eurac Research