ZONNESTROOM VOOR BEDRIJVEN

Transcriptie

1 ZONNESTROOM VOOR BEDRIJVEN Jo Neyens, ir.arch. OVERZICHT Techniek van fotovoltaïsche zonne-energie Gebouwintegratie van PV PV op bedrijfsgebouwen Regelgeving en subsidies 2

2 ODE-Vlaanderen Organisatie voor duurzame energie Vlaanderen Informatiekantoor en sectororganisatie voor duurzame energie in het Vlaams Gewest Infopunt Website Dataverzameling Trefpunt: platformen open overlegvergaderingen voor bedrijven thematisch: groene stroom, biomassa, PV, warmtepompen, windenergie 3 PV-technologie ZON: AANBOD 4

3 PV-technologie ZON: AANBOD kwh/m².dag Maandgemiddelde zoninstraling per dag op een horizontaal vlak in Ukkel jan feb maa apr mei jun jul aug sep okt nov dec Diffuus Direct 5 Ruime zone met bijna optimale jaarlijkse opbrengst (5% verlies): - helling tussen 20 en 60 - oriëntatie tussen ZW en ZO PV-technologie HELLING EN ORIENTATIE 95% Max. jaarlijkse instraling Ukkel 1083 kwh/m 2 - azimuth -2º (ongeveer zuid) - hellingshoek t.o.v. hor. vlak: 35º bron: 3E 6

4 Kristallijn silicium zonnecel PV-technologie ZONNECEL: PRINCIPE invallend licht wekt extra geladen deeltjes op inwendige scheidingslaag ( p-n-junction ) houdt tegengestelde ladingen uit elkaar. bruikbare spanning/stroom door externe verbinding van metalen voor- en achtercontact achtercontact invallend licht voorcontact ( vingers ) n-type silicium p-n-junction p-type silicium 7 PV-technologie ZONNECEL: MATERIAAL Kristallijn silicium monokristallijn hoogste rendement, diep zwartblauw polykristallijn lager rendement, blauw geaderd Amorf silicium lager rendement (helft van monosi) goedkopere productie Andere dunne film cellen microkristallijn dunnefilm Si CdTe, CuInSe2, polymeer 8

5 PV-technologie PV-CEL, MODULE, SYSTEEM Bron: Viessmann Mediaservice CD-Bilddatenbank zonnecel zonnepaneel PV-systeem (PV-module) Afmeting 12,5 x 12,5 cm Dikte 0,3 mm Vermogen 13 mw/cm 2 Vermogen per cel: > 2 Wp Afmeting bvb. 120 x 80 cm Dikte 6 mm + kader Vermogen W/m 2 Spanning ± 26 V DC 9 PV-technologie PV-MODULES: SOORTEN Dichte PV-modules: voorkant: glas achterkant: dichte kunststof Transparante PV-modules: voorkant: glas achterkant: glas (ook dubbel) 10

6 diverse tinten, diverse formaten PV-technologie PV-MODULES: FORMATEN 11 PV-technologie SEMITRANSPARANTE MODULES Amorf silicium film op glas, semitransparant (bedrijfsgebouw RWE Schott Solar) 12

7 rendement PV-opbrengst RENDEMENT EN VERMOGEN ± 15 % voor commerciële kristallijn silicium cel bvb. Photovoltech: tot 16,3 % rendement piekvermogen (referentie: Photovoltech) 1 cel, 156 x 156 mm: 3,66 Watt piekvermogen (afgekort tot Wp) 1 module van 1 m 2 = ± 130 Wp piekvermogen (standaard kunstzon, 25º celtemperatuur). opbrengst systeemrendement ligt lager dan celrendement Vlaanderen: > 100kWh per m2 per jaar (poly Si) 13 PV-opbrengst PV-SYSTEEM OP PRIVATE WONING 1 kwp = 1 kilowattpiek oppervlakte: 8 m 2 gemiddelde opbrengst: ± 850 kwh/kwp.jaar PV-module connectiedoos invertor meterkast of: >100 kwh/m 2 kostprijs: ± 6500 euro (incl. btw, installatie,randapparatuur) subsidies: zie verder gemiddeld verbruik per gezin = 4000 kwh elektriciteitsnet 100% = 5 kwp = 40 m 2 14

8 Toepassingen van PV NETGEKOPPELDE PV-SYSTEMEN PV-modules + structuur + bekabeling + omvormer + netkoppeling fotovoltaïsche centrale > 100 kwp grote oppervlakte opstelling in rijen evt. zonnevolgsysteem woning kantoor / bedrijf van 1 tot > 2000 kwp decentrale opstelling gevel, dak, zonwering best gebouwintegratie overkappingen andere structuren perrondak zwembad parkingdak 15 PV op de grond PV CENTRALE 16

9 Gebouwintegratie van PV POTENTIEEL woonwijk met PV in Japan groot potentieel geen beslag op open ruimte daken, gevels, zonnewering techisch potentieel: 30% van totale elektriciteitsverbruik architecturale meerwaarde dubbele functie: energie + bouwelement speciale PV-modules: leien, beglazing, zonnewering kostenbesparing op materiaal 17 integratie op diverse types gebouwen Gebouwintegratie van PV MOGELIJKHEDEN woningen en kantoren tertiaire sector (bvb. ziekenhuis) industrie integratie in diverse delen hellend dak plat dak lichtstraat, atrium gevel zonnewering integratie op andere structuren 18

10 Gebouwintegratie integratie van PV ONTWERPEN GLOBAAL CONCEPT MET PV PV = geen technische toevoeging bepalend deel van architectuurontwerp invloed op plan, gevels, wandopbouw, modulaire maten balans productie / verbruik relatief, want netgekoppeld hoe lager elektrisch verbruik, hoe hoger jaarlijks PV-aandeel 19 Gebouwintegratie van PV VERMIJDEN BESCHADUWING eigen volumes gebouwdelen (schouwen, technische opbouwen) beplanting, omliggende gebouwen 20

11 Gebouwintegratie van PV OPBOUW: PANNENDAK Pannendak: opbouw dakhaken metalen structuur PV Gebouwintegratie OP HELLEND van DAKPV VOLLEDIG volledige HELLEND dakbedeking DAK Solarsiedlung, Freiburg (D) Arch. R. Disch 22

12 Gebouwintegratie van PV INBOUW: LEIENDAK Leiendak: inbouw speciale panelen op maat van leien Woning, Merchtem (Asse) 23 Gebouwintegratie van PV INBOUW: METAALDAK woning in Groenlo, NL Amorf Si metalen dakbanen met staande naad (Unisolar-cellen, systeem Thyssen-Solartec) 24

13 Gebouwintegratie van PV SEMITRANSPARENT PV Lichtstraat licht tussen cellen schaduwpatroon op serreprofielen ook met dubbel glas Kantoor Turbowinds, Overijse 25 Gebouwintegratie van PV SEMITRANSPARANT: PARABOOLDAK Photon International Brandweerkazerne, Houten, NL 23,9 kwp architecten: Samyn & partners 26

14 Gebouwintegratie van PV PV-GEVEL: DICHT School Venendaal, NL Bayerische Landesbank, München 27 Gebouwintegratie van PV PV-GEVEL: RENOVATIE Renovatie kantoortoren station Freiburg (D) - 36 kwp 28

15 Gebouwintegratie van PV PV-GEVEL: INDUSTRIEBOUW PV-gevel in amorf Si op geprofileerde staalplaat bedrijf Thyssen Krupp (D) 29 Gebouwintegratie van PV PV GEVEL: SEMITRANSPARANT De Basis Kamp C Westerlo (B) semitransparante PV-modules vermogen: 20 kwp Soltech 30

16 Gebouwintegratie van PV PV GEVEL: SEMITRANSPARANT De Basis Kamp C Westerlo (B) semitransparante PV-modules vermogen: 20 kwp Soltech 31 Gebouwintegratie van PV PV-ZONNEWERING: BEWEEGBAAR Universiteit Erlangen (D), onderzoekslabo biologie Foto: W. Murr Solon AG 32

17 PV op plat dak HELLENDE MODULES: SYSTEMEN Diverse systemen prefab steunen met ballast betonnen voet stalen structuur Ecofys, Utrecht, NL 33 PV op plat dak PV OP METALEN STRUCTUUR Boss Paints, Waregem, 52 kwp 34

18 PV op bedrijfsgebouwen PV OP METALEN PROFIELPLATEN Limburgse tuinbouwveiling (Herk-de-Stad), 50 kwp 35 PV op plat dak DAKROL MET PV Alwitra Evalon Solar Rusthuis, Braunschweig (D) 32,8 kwp 36

19 PV op plat dak DUNNE FILM PV OP BESTAAND DAK Colruyt, Halle 330 kwp 37 PV op plat dak HORIZONTALE MODULES PV-dak Basel (CH) modules PowerGuard met isolatie 38

20 PV op plat dak SCHADUW EN TUSSENAFSTAND Max. sun height at noon June 21 st, 12h00 solar time Minimal distance d Minimal distance d Min. sun height at noon Dec. 21st, 12h00 solar time module width b Height h Slope angle of PV module β P 0 α 39 Regelgeving PV WETGEVING Elektriciteitsdecreet: minimumvergoeding groene stroomcertificaten (GSC) Technisch reglement VREG: terugdraaiende meter bij installaties < of = 10 kw meting v. stroom en GSC voor grotere PV-systemen technische aansluitvoorwaarden (vroeger BFE) AREI: beschrijving automatisch scheidingssysteem toelating omvormers met buitenlands testcertificaat 40

21 Regelgeving PV BOUWVERGUNNING Vlaams gewest op platte daken: geen bouwvergunning nodig voor zonne-energie (thermisch, PV) op hellende daken: geen vergunning nodig voor oppervlakte < 20% van het dakvlak Waals gewest geen bouwvergunning nodig voor zonnepanelen op daken (hellend, plat, geen beperking van opp.) recent besluit: decreet van Waalse regering van 27/10/2005 (publicatie Belgisch Staatsblad 23/11/2005, Art. 262, par. 2) 41 Steunmaatregelen PV 1. GROENESTROOMCERTICIFATEN Vlaanderen: groene stroomcertificaten vanaf 1/1/2006: vaste prijs voor PV = 45 cent/kwh per geproduceerde schijf van 1000 kwh dossier indienen bij VREG ter erkenning verplichte aankoop door netbeheerder garantie voor 20 jaar vanaf opstart PV-systeem bilateraal contract met netbeheerder mogelijk (juridische garantie sterker dan decreet) 42

22 Steunmaatregelen PV 1. GROENESTROOMCERTICIFATEN PV 10 kw aparte GSC-meter (eenvoudig op DIN-rail in kast) plaatsing door installateur, niet door netbeheerder aflezing door PV-eigenaar manuele aanvraag GSC bij VREG (tel., fax, mail, internet) akkoord VREG netbeheerder: automatische storting PV > 10 kw aparte GSC-meter, geijkt plaatsing door netbeheerder maandelijkse aflezing (telemeting) door netbeheerder geen aanvraag bij VREG nodig, automatische storting 43 Steunmaatregelen PV 2. TERUGLEVERING (1) PV 10 kw: terugdraaiende kwh-meter de kwh-meter mag terugdraaien t.e.m 10 kw (VREG, Technisch Reglement Distributie Vlaanderen) = AC-vermogen van de omvormer = ± 11 kwp PV vergoeding aan dagtarief = afhankelijk van contract PV-stroom onder 0? alleen compensatie van injectie en afname geen verplichting tot aankoop PV-stroom onder 0 geen verplichting tot vergoeding vuistregel PV-systeem dimensioneren i.f.v. verbruik 44

23 Steunmaatregelen PV 2. TERUGLEVERING (2) PV > 10 kw: aparte meting en verkoop twee meters: verbruik + levering PV-stroom aparte meter PV-stroom (EAN-code) van netbeheerde aparte verkoop van niet-verbruikte PV-stroom tarief te onderhandelen met leverancier (idem of andere) compensatie van verbruik? ogenblikkelijke compensatie mogelijk (= op moment van verbruik, en max. zoveel als verbruik) technische aansluitvoorwaarden verplichte orienterende studie op kosten van investeerder aparte meters en meting GSC door netbeheerder tegen kostprijs aparte afschakelbeveiliging, specificatie i.f.v. PV-vermogen 45 Steunmaatregelen PV METING PV-SYSTEEM > 10 kw PV installatie > 10 kw meting productie (voor GSC) sub-ean verbruik door netgebruiker meting injectie EAN (inj) meting afname EAN (afn) distributienet 46

24 Steunmaatregelen PV VOORBEELD: INJECTIE EN AFNAME vermogen van: verbruik PV-productie [kw] totaal verbruik netgebruiker: 30 kwh totale productie PV-installatie: 22 kwh compensatie door PV-stroom: 18 kwh kwh net 4 kwh verkoop 0 kwh net 4 kwh net 2 2 kwh zon 10 kwh zon kwh zon 3 tijd [h] 47 tellerindex EAN afname 30 [kwh] Steunmaatregelen PV VOORBEELD: INJECTIE EN AFNAME +30 kwh verbruik kwh 18 kwh compensatie +12 kwh aankoop 1 2 Compensatie: meting afname 3 48

25 tellerindex EAN injectie [kwh] Steunmaatregelen PV VOORBEELD: INJECTIE EN AFNAME kwh productie Compensatie: meting injectie 3 18 kwh compensatie +4 kwh verkoop 49 Steunmaatregelen PV voor bedrijven 3. ECOLOGIEPREMIE Principes ecologiepremie verschillend procent voor KMO en grote bedrijven voor PV niet de volledige investeringskost, wel 70% maximum steunbedrag: per project 1,5 miljoen euro geen bovengrens voor investeringskost per kwp nieuwe formule vanaf augustus 2007 wedstrijdformule: drie oproepen per jaar, 66% kans netto steun PV-systemen: KMO: 14% GO: 7% 50

26 Steunmaatregelen PV voor bedrijven 4. FISCALE STEUN Verhoogde investeringsaftrek 13,5% belastingaftrek op de belastbare winst hangt sterk af van de jaarbalans van het bedrijf in praktijk: netto subsidie van 5% (vennootschapsbelasting 39%) 51 Steunmaatregelen PV BESLUIT: TERUGLEVERTARIEF In 2006: 3 categorieën PV-systemen 1. PV-systemen bij particulieren tot 3 kwp GSC 45 ct/kwh + meter 15 ct/kwh = 60 ct/kwh 2. PV-systemen op bedrijven tot 10 kw (= tot 11 kwp = tot 90 m 2 moduleoppervlak) GSC 45 ct/kwh + meter 5-10 ct/kwh = ct/kwh 2. PV-systemen op bedrijven boven 10 kw GSC 45 ct/kwh verkoop stroom = te onderhandelen met leverancier, onzeker, 3-5 ct/kwh = < 50 ct/kwh 52

27 Economische analyse EENVOUDIG REKENMODEL Eenheid PV op plat dak Vermogen van PV-systeem kwp 10 Investeringskost per kwp euro/kwp 5500 Kosten Investeringskost excl. BTW euro Ecologiepremie 14% euro 7700 Verhoogde investeringsaftrek netto 4% euro 2200 Netto kost euro Baten Jaarlijkse energieproductie per kwp kwh / kwp 850 Totale jaarlijkse energieproductie kwh 8500 Jaarlijkse baten (aan 0,55 euro/kwh) euro / jaar 4675 Terugverdientijd jaar 10 Eenvoudige berekening van 10 kwp PV op plat dak bedrijf subsidies 2007 (nieuwe ecologiepremie vanaf aug. 2007) 53 Economische analyse FINANCIEEL RENDEMENT INPUTVARIABELEN Waarde Eenheid Commentaar Unit grootte 10 kwe Vul in: unitgrootte en eenheid:kwe of kwth Bedrijfstijd/vollasturen 800 Uren/jaar Economische levensduur 20 Jaar Investeringskosten 5500 Euro/kWe excl BTW Marktprijs stroom 0.1 Euro/kWh Investeringsaftrek van toepassing? ja Vul in: ja of nee IA 13.5% Gedeelte van de investering in aanmerking IA 100% Ecologiepremie van toepassing? ja Vul in: ja of nee Steunpercentage EP 20% Vul in: 10% voor GO; 20% voor KMO Totale meerkost 70% Rente lening 5% Vereiste return on equity 10% Equity share in investering 20% Debt share in investering 80% Vennootschapsbelasting 34% Termijn lening 10 Jaar Afschrijvingstermijn 10 Jaar Beleidsperiode 20 Jaar Periode waarover steun verleend wordt OUTPUT Onrendabele top Waarde Eenheid 44.6 Eurocent/kWh rekenmethode Vito: Onrendabele top 54

28 Economische analyse FINANCIEEL RENDEMENT 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 Totale lasten lening Investeringsaftrek Netto Contante Waarde netto inkomen Netto inkomen na belasting Bruto inkomen euro/jaar 4,000 2, , ,000-6,000-8,000 Jaar 55 Procedure netkoppeling PV-vermogen < of = 10 kw 1. Plaatsing van PV-installatie (conform voorschriften BFE en AREI) 2. Keuring van PV-installatie op kosten van klant 3. Opstart van de installatie 4. Aanmelding van installatie bij de VREG voor verkrijgen van GSC 5. Aanmelding van installatie bij netbeheerder 6. Aanvraag GSC per schijf van 1000 kwh (tel., fax, website) (netbeheerder schrijft GSC-vergoeding over) 56

29 Procedure netkoppeling PV-vermogen > 10 kw Aanvraag oriënterende studie door klant Uitvoering studie afh. van concrete situatie (gegevens aan te leveren door klant) Bij uitvoering: forfaitaire kostprijs Studie = schema, loadflow- en spanningsberekeningen, instelling beveiligingen, meetinstallatie, aansluitkosten, etc. Meting groencertificaten meting van productie (voor verkrijgen GSC) via aparte meter van de netbeheerder. plaatsing + uitlezing tegen standaard tarieven 57 Marktgroei en trends MARKT IN VLAANDEREN (1) installed power [kwp] kwp cumulative kwp annual PV-markt in Vlaanderen

30 Marktgroei en trends TREND: DALENDE KOSTPRIJS /kwh 1,0 0,8 0,6 900 h/a: 0,60 /kwh 1800 h/a: 0,30 /kwh PV-systemen Prijs piekstroom 0,4 0,2 Aankoopprijs bulk 0, Evolutie van opwekkingskosten voor PV-stroom i.v.m. elektriciteitprijzen Bron: RWE Energie AG and RSS GmbH 59