Kapitel 1
Die Machbarkeitsstudie eines Photovoltaikprojektes
Einleitung
Im Allgemeinen folgt die Machbarkeitsstudie eines Photovoltaikprojektes auf eine Explorationsphase auf einem Gebiet, einem Gebäude oder einer Fläche. Sie hat zum Ziel zu überprüfen, dass ein Projekt technisch machbar und finanziell tragfähig ist. Dieser Artikel stellt die wichtigen Punkte einer Machbarkeitsstudie einer an das Stromnetz angeschlossenen Photovoltaikanlage dar.
Die technische Machbarkeit umfasst mehrere Aspekte:
Regulatorische und städtebauliche Vorgaben
Die Berücksichtigung der regulatorischen und städtebaulichen Vorgaben: ausgewiesene Gebiete, wie z. B. Erbe, Erhaltung der Fauna oder der Flora, Präsenz eines Flughafens oder eines Hubschrauberlandeplatzes in der Nähe – in diesem Fall kann ein Blendgutachten erforderlich sein. Den Artikel zum Blendgutachten lesen.
Die Oberflächencharakterisierung der Photovoltaikanlage
Falls Gebäude bestehen, können Studien zur Struktur erforderlich sein, um zu überprüfen, dass die Bedachungen das Gewicht der Anlage tatsächlich abstützen können. Im Hinblick auf eine Freiflächenanlage ermöglichen Bodenanalysen eine genauere Auswahl der Verankerungsart.
Die Dimensionierung der Anlage hinsichtlich der Vorgaben und Ziele der Anlage
Die Dimensionierung der Anlage kann dank der spezialisierten Software archelios™ PRO durchgeführt werden.
Die zu installierende Leistung ist durch die verfügbare Fläche, bzw. Dach- oder Freifläche, begrenzt und kann durch die Bestimmung eingeschränkt werden, wie die auf Einspeisevergütungen bezogenen Leistungsgrenzen oder den Mindestraum der Wartungsgänge auf Dächern. Außerdem kann sie das Ergebnis einer technischen und wirtschaftlichen Optimierung sein, insbesondere in dem Fall einer Eigenverbrauchsanlage.
Natürlich hängt die installierte Leistung von der Art und Anzahl der Module ab. Wenn der Platz begrenzt ist, sind die hocheffizienten Module generell begünstigt.
Ebenfalls ist die Lokalisierung der Module auf der verfügbaren Fläche wichtig, da nahe Schatten auf bestimmte Stellen einwirken können. Diese Stellen können dank einer 3D-Modellierung der Anlage und deren Umgebung einfach identifiziert werden. Das Modellieren kann sich aufwändig erweisen. Allerdings ist der Prozess heute durch Benutzung spezialisierter und ergonomischer Tools – siehe archelios™ PRO-Plug-in in Sketch Up – deutlich vereinfacht.
Sobald die zu installierende Leistung bekannt ist, hängt die Dimensionierung des Photovoltaikfeldes, das heißt die Elektrostruktur der in Parallelzweigen montierten Module von Modulen in Reihe, eng mit der Auswahl des Wechselrichters zusammen. Für eine bestimmte Anzahl der Module sind mehrere Dutzende Einstellungen für Anlagen mittlerer Größe (ein paar Dutzende kWp) und bis mehrere Hunderte für größere Anlagen (mehrere MWp) möglich. Die genaue Gestaltung der Modul-Wechselrichter-Architektur ist nicht unbedingt notwendig zur Überprüfung der technischen Machbarkeit. Jedoch ist sie besonders empfohlen, wenn sie Folgen auf den Ertrag der Anlage hat. Beispielsweise ist es der Fall für nahe Verschattung, wie z. B. Vegetation oder Gebäude, oder für „gegenseitige“ Verschattung der Solarmodule.
Die Anschlussbedingungen der Anlage müssen ebenso bei der Machbarkeitsphase geschätzt werden, denn zu hohe Kosten können ein Hindernis darstellen.
Die Ertragsberechnung
Die anhand archelios™ PRO durchführbare Ertragsberechnung hängt unmittelbar mit der Schätzung der finanziellen Tragfähigkeit zusammen. Wenn der Ertrag bei der Opportunitätsphase mit „Taschenrechnern“ bestimmt werden kann, ist es bei der Machbarkeitsstudie empfohlen, auf ein ausführlicheres Softwarepaket zurückzugreifen. Die detaillierten Berechnungen berücksichtigen genügend genau die Merkmale der PV-Anlage, um eine präzise Berechnung der Verluste verschiedener Komponenten der PV-Anlage zu ermöglichen.
Die Finanzierer von Projekten interessieren sich ebenfalls für den Ertrag der Anlage unter Funktionsbedingungen, die im Vergleich zum Geplanten verschlechtert sind. Dieser verschlechterte Ertrag ist als „P90 Ertrag“ gemeinhin bezeichnet und aus einer die Ungewissheitswerte in die Gesamteinstellung der Simulation integrierenden statistischen Berechnung entstanden.
Die finanzielle Tragfähigkeit
Die finanzielle Tragfähigkeit eines Projektes ist geschätzt, indem die Investition, wie Kosten der Anlage, einschließlich seines Anschlusses an das Stromversorgungsnetz, die Betriebskosten und die jährlichen Gewinne, die dem Stromverkauf und/oder den erzielten Einsparungen entsprechen, berücksichtigt sind. Die aktualisierte Berechnung ermöglicht die Rentabilitätsindikatoren wie den internen Zinsfuß (IZF) oder den Kapitalwert (Englisch present value, PV) zu bestimmen, die Hilfselemente zum Entscheiden für einen Projektträger sind.
Dieser einleitende Artikel ist der erste einer Artikelreihe, die ermöglicht, an einige oben erwähnten Schlüsselpunkte ausführlich heranzugehen. Dabei wird es beschrieben, wie sie schnell und genau in der Software archelios™ PRO behandelt werden können.
Geschrieben von Ismaël LOKHAT, wissenschaftlicher Manager bei Cythelia Energy.
