Photovoltaik in Spanien: Photovoltaik Performance und Solarertrag in Spanien

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Worum es geht....
nasa images: http://www.nasaimages.org/

Rechts sehen wir eine Erdaufname - NASA vom Mars - Bild - aus dem Jahr 2004. Der Linke Globus zeigt die erwartete Temperatur. Die rechte Infrarotaufnahme zeigt die tatsächliche Temperatur an. Besonders auffällig ist die starke Erwärmung am Südpol. Verantwortlich hierfür sind die Schadstoff-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Stoffe (Öl, Kohle...).

Der "Klimawandel" ist das größte Umweltproblem. Die bereits entstandenen Schäden sind nachhaltig. Selbst eine Eindämmung dürfte noch Generationen dauern. Doch die Entwicklung schreitet sogar noch fort...

Eine echte Alternative bietet die Sonnenenergie. Einmal läßt sich die Wärmestrahlung nutzen, z.B. zur Warmwasseraufbereitung (Thermosiphon), anders Photovoltaik, hier wird die Sonnenenergie direkt in elektrischem Strom umgewandelt. Solarmodule werden aus Silizium hergestellt, die Prdoduktion ist aufwendig, die Module sind daher teuer. Neuere Module (Dünnschicht) sind deutlich preiswerter, benötigen jedoch erheblich mehr Fläche. Der Solarstrom ist gegenüber Strom aus herkömmlichen Kraftwerken immer noch ausgesprochen teuer. Daher hat man in Europa in verschiedenen Ländern begonnen, Photovoltaikanlagen zu fördern. Ein Instrument ist die Förderung von Solarstrom über eine attraktive Einspeise. Daneben gibt es z.B. für Inselanlagen in Spanien je nach Region Zuschüsse (Comunidad Valencia = 40%), weiterhin öffentliche Bürgschaften und verbilligte Kredite. Nachteile sind: Art und Höhe der Förderung sind von Land zu Land unterschiedlich. Förderungen sind durchweg zeitlich eng befristet und keiner weiß genau, wie es dann weitergeht. Die Konditionen Tarife, Kontingente, sonstige Bedingungen ändern sich ständig. Die gesetzlichen Verfahren sind nicht transparent. So mutiert z.B. in Spanien das Antragsverfahren für Feldanlagen schon zu einer Art Roulette - Spiel.
Klima und Photovoltaik - Ertrag an der spanischen Mittelmeer-Küste
Überblick:

Der “Recurso Solar” gibt einen Ueberblick ueber den Stand “Photovoltaik” in Spanien: Klimazonen,Einspeiseverguetung, Gesetzeslage, politische Zielsetzung, Planung des Ausbaus der Solarenergie und den aktuellen Stand der Entwicklung der Solarenergie im europäischen Vergleich. (zum Herunterladen des PDF- Dokumentes bitte auf den Bannner links klicken)
Die spanischen Klima - Bedingungen sind für Photovoltaik - Anlagen deutlich günstiger als in Nordeuropa. Auch in Spanien gibt es deutliche Unterschiede- Nord - Süd, Binnenland - Küste, Bergregionen, Flachland. Die mit der heutigen Technik zu erwartenden Jahreserträge schwanken hier zwischen 1.200 kWh im Nordwesten und 2.000 kWh im südlichen Andalusien. Auf Mallorca liegen die Erträge in guen Lagen bei 1.600 bis 1.700 kWh (mehr dazu: Photovoltaik und Mallorca - auf Teneriffa erreichen wir sogar ueber 2.400 kWh
Spanien hat seine Regionen in 5 Klimazonen klassifiziert:

Die Karten geben erst einmal einen groben Anhaltspunkt hinsichtlich des zu erwartenden Ertrages. Die Zonen sind gesetzlich fixiert, relevant bei der Vertragsgestaltung z.B. mit Netzbetreibern, wenn es um die Prognose der künftigen Liefermenge geht. die dann Grundlage weiterer Planungen und Abnahmeverpflichtungen sind.
Es handelt sich nur um eine grobe Einteilung. Je nach örtlicher Gegebenheit können die tatsächlich erzielbaren Erträge stark schwanken. So bringen gute Lagen in Zone 4 oft mehr als ungünstige Standorte in Zone 5. In Mutxamel - bei Alicante - hat der eine Hugel von morgens bis abens klaren Himmel, während der gegenüberliegende Bergipfel stets von Neben umhüllt ist. Link zum vollstaenndigen PdF - Dokument Download/http://elite-costaonline.de/dokumente/38199/documentos_EL_SOL_PUEDE_SER_SUYO_-FOTOVOLTAICA_ABRIL_08_b7aee400.pdf

Die 3D-Graphik (links) zeigt die Änderung der Einstrahlung im Tagesverlauf für jedeneinzelnen Monat in der Klimazone 5. Der Graph fuer Deutschland sieht aehnlich aus. Unterschiede sind/In noerdlichen Breitengraden liegt die Einstrahlung auf einem niedrigeren Niveau (Der Hügel ist flacher). Vorteile in Spanien bestehen darin, dass die Unterschiede zwischen Sommer und Winter geringer ausfallen: im Sommer sind die Tage im Norden länger, im Winter kuerzer als in Spanien. In Spanien halbiert sich der Ertrag in den Wintermonaten gegenüber den Sommen, in Norddeutschland haben wir in den Monaten Dezember und Januar nur eine geringe Einstrahlung, bei häufiger Bewölkung dann so gut wie keinen Ertrag. Jahresvergleich / In Südspanien sind die Erträge stabiler als in Norddeutschland/ hier haben wir Schwankungen zwischen den einzelnen Jahren von von +/- 20% , im Sueden 5%. Die monatlichen Differenzen (Monat Januar 2000/ 2001 usw.) fallen im Norden bedeutend höher aus - vor allem bei den Wintermonaten- als im Süden.

mehr dazu/ Photovoltaik, Nord-Süd-Vergleich (Malaga - Muensterland).
Link zum vollstaenndigen PdF - Dokument( Download) http://www.asif.org/index.php
http://elite-costa.es/dokumente/38199/Distribucion_horaria_irradiancia_solar_vzonas_CTEEsp.pdf

Überblick über ausgewählte Orte (Comunidad Valencia und Andalusien) (Die Tabelle ist interaktiv in der Excel-Arbeitsmappe verfügbar). Wir haben hier einige repraesentative, bekannte Orte ausgesucht -Velez und Jumilla liegen mitten in der Provinz, sind aber aufgrund ihrer exponierten Lage und Infrastruktur bei Investoren sehr beliebt. Von Nord nach Süd nehmen die Werte Wh/qm analog zum Breitengrad zu. In den Höhenlagen der Bergregionen sind die Werte günstiger als an der Küste. Gründe: Temperatur -Effekt (in den Bergen kühler) - geringere Absorption des Lichtes- "dünnere Luft"- am Wasser dagegen feuchtere Luft - und in den Bergen geht die Sonne einige Minuten eher auf und später unter. Jumilla / Standort hier -900m ueber NN hat von allen Orten die besten Werte.

Es handelt sich um PV- Erträge unter vorsichtiger Schätzung. Quelle: PVGIS Jumilla 900m NN erreicht den höchsten Wert. Die Werte an der Costa Blanca können je nach Lage - Höhe - Thermik, Luftverschmutzung stark variieren. Die Daten stammen vom Eurepean Joint Reserach Center = hier handelt es sich um die durchshcnittlichen Ertragsdaten der einzelnen Gemeinden (Ausrichtung der Module nach Sueden und optimale Neigung, je nach Lage und Beschaffenheit koennen die Daten deutlich nach oben oder unter abweichen. Es handelt sich um Prognosen aufgrund globaler Satelliten - Daten; die Daten sind anhand kompexer mathematischer Modelle gerechnet, das Programm wird fortlaufend aktualisiert - es handelt sich also nicht um Messdaten. Die Systemverluste - Leitung, Wechselrichter und Waermeverluste wurden recht hoch angesetzt. Heutige Wechsselrichter mit Kühlung arbeiten nahezu verlustfrei - Dünnschichtmodule (CDTe) reagieren auf Temperaturschwankungen ebenso deutlich moderater als monochristalline Siliziumzellen.

European Commission
Joint Researche Center
(zum dierekten Zugang bitte auf den linken Banner klicken)

interaktive Karte:zur Aktivierung bitte auf das linke Bild klicken
Das obige Programm ist eine Implementierung der offiziellen EU - Klima - Karten in google maps goolzOOm und goolgis. In google maps kann man z.B. sein Grundstueck suchen und bekommt dann die entsprechenden dazugehörigen Klimadaten wie PV - Ertrag, Temperatur-Daten, diffuse Einstrahlung, direkte Einstrahlung usw. Zum übrwiegenden Teil handelt es sich hier um gerechnete Prognose - Daten. Die Ergebnisse lassen sich direkt mit den Daten aus Satel-lite vergleichen.

Besonderheit: Hier geben wir die Adresse unseres Grundstücks ein. Damit können wir alle relevanten Klimadaten abrufen, in Zahlen und graphisch - weiterhin: Daten der Solaranlage: Ausrichtung, Art der Module, Systemverluste. Das Ergebnis ist eine Prognose der Erträge. Bewertung: Verglichen mit tatsächlichen Ergebnissen schnitten die meisten installierten Anlagen z.T, deutlich besser ab. -->PV Monitoring Quelle: European Commission Joint Research Center

Satel-lite - Meteosat-Auswertungen 1996-2000 Links- interaktive Klimakarten-( zur Aktivierung auf die Bilder klicken.)
Die 1. Karte zeigt die jährliche Horizontaleinstrahlung in kWh, die nebenstehende Karte, die Anzahl der Sonnenstunden p.a.
Besonderheit: Man kann hier auch die Koordinaten seines Grundstücks eingeben und Daten erfragen (Sonnenstunden, kWh, diffuses Licht, bewölkter Himmel...). Man bekommt dann für die Jahre 1996 bis 2000 - halbstündlich -alle Daten in circa 15 min per E-Mail zugesandt. - Zu beachten: Riesige Datenmenge, gute Graphiken, man muss sich aber vorher registrieren lassen... das kann einige Wochen dauern... Sie können die Daten aber direkt über unser Konto abrufen. das Konto ist aber auch an unsere E-Mail gebunden, also, wenn Sie es ganz eilig aben, bitte kurze Nachricht an uns: info@elite-costa.com , dann leiten wir die mail sofort an Sie weiter. Nutzen: Ausführliche Dokumentation (z.B. für Bankkredite), detailliert und für wissenschaftliche Arbeiten geeignet.

Photovoltaik - Performance
Die wesentlichen Schritte zur Berechnung haben wir auf eine Excel - Arbeitsmappe angordnet. Die entsprechenden Erlaeuterungen und Datenquellen befinden sich jeweils in der entsprechenden Spalte als Link. Ausgangspunkt ist die jaehrliche Einstrahlung in kWh unter optimaler Ausrichtung und Neigung der Module. Temperaturverluste sind abhaengig u.a. vom Zelltyp, der Umgebungstemperatur, Thermik, Kuehlung usw. Die Anlage reagiert sehr sensibel auf Temperaturen - es macht z.B. schon einiges aus, ob de Anlage auf Rasen oder nacktem Fels steht! Weitere Systemverluste sind Wechselrichter - Verluste und Leitungs - Verluste. Hohe Verluste entstehen vor allen Dingen dann, wenn der Einspeisepunkt (Tansformator) weiter von der Anlage entfernt ist. Weitere Fanktoren: Abschattung durch benachbarte Berge, Gebauede, Pflanzen oder die Anlage selbst. Abweichungen von der Idealausrichtung einer Anlage (Sueden) reduzieren den Ertrag weiterhin. Das Ergebnis ist der einzuspeisende Strom. Gute Anlagen erreichen heute eine Performance Ratio von ueber 85%.
Erläuterungen zur Benutzung der Tabelle: Die grünen Felder sind frei wählbar! So kann man die Einstrahlungswerte, Wechselrichterverluste, Leitungsverluste, Verschattung individuell ein-stellen - weitere Variable sind Zinssatz, Kosten der Anlage (Grundstück, Aggregate...), Strom-preis, Kosten der Instandhaltung. Felder "Berechnungen" verweisen auf Links zu Datenquellen oder zu speziellen Programmen Alles andere - Eröffnungsbilanz, Gewinn- und Verlust-Rechnung, Planbilanz, Finanzplan, Rendite, Rentenbarwert...- rechnet die Tabelle alleine.
Zum Excel-Arbeisblatt: Auf Bild links klicken

Wirtschaftlichkeitsberechnungen - Methoden - Kriterien - Als Rendite (Verzinsung des Eigenkapitals) wird ueberwiegend der interne Zinsfuss herangezogen, oft auch noch Amortisation, die Dauer, bis das eingesetzte Kapital zurueckgeflossen ist, beides ist nicht un-problematisch. Nimmt man z.B. den Rentenbarwert zum Vergleich, so obsiegt je nach Zinsfaktor ploetzlich die weniger attraktive Alter-native. Haeufigster Fehler: Der Inflationsausgleich erhöht alljaehr-lich die zu erwartenden Einnahmen. Das wird dann nachher alles aufsummiert und abgezinst. Falsch: Inflation z.B. 3% p.a, dann ist der EURO in 25 Jahren nur noch die Hälfte wert. Man kann aber nicht guter Geld mit schlechtem verrechnen! Tatsaechlich liegt der spanische IPC ueber dem HCPI, so dass im Inflationsausgleich tatsaechlich (allerdings kleine) Gewinnreserven vorhanden sind.

Zum spanischen "Inflationsausgleich"
Der riesige Vorteil der spanischen Verguetungsregelung ist eine Anpassung des Strom- Tarifes an die "Inflationsrate" = IPC. Der IPV ist der spanische Verbraucherpreisindex. Dieser wird nach spanischen Gesetzen / Regeln berechnet. Er ist zwar auch ein Lapeyeres - Index - nur die Zusammensetzung des Warenkorbes, die Erhebungsmethode unterscheidet sich von der Deutschen und fällt daher etwas hoeher aus. Das das statistische Preisniveau (COICOP) unter europäischem Level liegt, liegt auch daran, dass gewisse Grundnahrungsmittel mit dem Umsatzsteuersatz 0 besteuert werden und an den geringeren Verbrauchssteuern fuer Alkohol und Zigaretten. Daher haelt sich der "Aufholbedarf" in Grenzen. Das Thema Inflation ist hier so wichtig, da es sich bei Photovoltaik - Anlagen um kapital-intensive Investitonen mit langer "Laufzeit" handelt. Mehr dazu:

Aktuell liegt der spanische IPC mit 4,9% noch deutlich über den europäischen Indizes. Der spanische Industriepreisindex liegt bei 9,7%. Inwieweit der "Inflationsausgleich" ein Gewinn ist, mag mal dahingestellt bleiben, auf jeden Fall steht sich ein spnischer Photovoltaik - Investor auf lange Sicht besser als z.B. ein deutscher Anlagenbetreiber.