Energy
Fotovillamos napenergia piac felépítése Magyarországon: egy stratégia előnyei, költségei és építőelemei Ruggero Schleicher-Tappeser, tanácsadó, Berlin DUIHK, Budapest, 2011. március 30.
A sürgető problémák gyors paradigmaváltáshoz vezetnek az energiapolitikában • Felgyorsult klímaváltozás • Fogyatkozó olaj- és gáz tartalékok • Növekvı energiaigény a fejlıdı és küszöb országokban ► Az energiarendszer gyors átalakítása szükséges ► A kormányok piacokat teremtenek új technológiáknak ► Az új technológiák megváltoztatják az energiapiacokat • A fotovillamos napenergia hasznosítás az új energiatechnológiák közül a legforradalmibb: − − − −
gyors növekedés meredek tanulási görbe legnagyobb potenciál új résztvevık
[email protected]
2
RST2
Drámai perspektívaváltás: Megújuló energiák jelentik a jövőt 2008 / 2009 •
Nagy beruházások megújuló energiával való áramtermelésbe, kiemelt téma a konjunktúraprogramokban
• • •
EU meghatározza a kötelezı célokat (2020: 20%) Szélenergia Kínában 2009 12,0 25,8 GW 145 ország írta alá az IRENA szerzıdést (International Renewable Energy Agency) A megújuló energiák a nemzetközi iparpolitika kiemelkedı témája (Kína, USA, Japán, India, EU)
•
2009 / 2010 • •
Számos tanulmány 2050-re: 100% megújuló lehetséges és gazdaságilag is érdemes Német Környezetvédelmi Miniszter 2050-ig 100% megújulóból termelt áramot akar
2010 / 2011 •
Fotovillamosságot komolyan veszik: 2015-tıl Európa szerte versenyképes
[email protected]
3
Folie 3 RST2
update Ruggero Schleicher-Tappeser; 01.04.2010
Szélenergia költséghatékonnyá válik nagy mennyiségben áll rendelkezésre
EEA 2009: A versenyképes, gazdaságilag és szociálisan elfogadható potenciál 2020-ban 3x olyan nagy lesz, mint az áramigény.
[email protected]
© EEA
4
Szélenergia: Újonnan installált kapacitás
Növekedési mutatók 2009: • Kína >100% • EU 23% • Világ 31%
[email protected]
© GWEC
5
A megújuló energia szektorban foglalkoztatottak száma Németországban Elırejelzés
[email protected]
6
Áramtermelés Németországban 2010
[email protected]
7
Megújuló energiákba történő beruházások Németországban 2009
[email protected]
© BMU 2010
8
Németország úttörő volt: a fotovillamosság kifutópályálya a világ felé Installált fotovillamos kapacitás Németországban (kumulált) MW
Mérföldkövek 1991: Elsı betáplálási törvény (alacsony átvételi ár) 1991-1995: Ezer-Tetı-Program (Támogatások) 1999-2003: Szászezer-Tetı-Program (kölcsönök) 2000: Megújuló energia törvény (EEG (átvételi árak) 2004: EEG megújítása 2006: EEG megújítása (átvételi árak csökkentése)
[email protected]
Source: BMU, BSW
9
A fotovillamos napenergia piac fejlődése világszerte: új piacok növekvő aránya
[email protected]
© EPIA
10
Miért érdemes a fotovillamos napenergiát támogatni? Egy technika eddig ismeretlen előnyökkel: 1.Az egész világon felhasználható 2.Minden nagyságrendben felhasználható, betápláló és off-grid
Hálózatra
3.A környezetnek nem okoz lényeges problémát 4.Eddig drága, de gyorsan csökkenő költségek, kezdődő versenyképesség a tradicionális áramtermeléssel szemben 5.Gyakorlatilag korlátlan potenciál A hátrány: csak akkor termel áramot, ha süt a nap
[email protected]
11
11
Fotovillamosság egy félvezető technológia: Napsütés közvetlen árammá alakítása
Napsütés
• • • •
Délvezetık több rétegben Többféle technológia változatossága: • kristályos szilícium c-Si (ingot-wafer) • monokristályos • polikristályos • Vékonyfilmes technológia • amorf szilícium a-Si, kombinálva is • CdTe Cadmium-Tellurid • CIGS, különb. kombinációk • GaAs, Gallium-Arsenid • poly-junction • …
Nincsenek mozgatható részek _ Nincs karbantartás DC egyenáram Nincs tüzelıanyag + Nagy költségcsökkentı potenciál
[email protected]
inverter
< 24% hat.ság < 20% < 12% < 16% < 20% < 24% < 41%
~ AC váltakozó áram
12
Jellemző fotovillamos rendszerek
A környezetre ható előnyök • Nincs tüzelőanyag, nincs CO2 emisszió • Szinte maradéktalanul újrahasznosítható anyagok • Gyártás környezetre kiható károk nélkül (amennyiben jól csinálják) • Gyártáshoz szükséges energiát egy éven belül visszatermeli • Magas területhatékonyság a biomasszához képest (áramtermeléshez 20 – 100 faktorral kevesebb területet igényel) • Épületbe történő integrálás: esztétikus külalak
Ma még a fotovillamosságot támogatni kell: A feed-in-tariff rendszer Németországban ma Garantált Garantie Abnahme átvétel & ár, & Tarif, támogatással mit Förderung
EEG: 25 - 33 ¢
Szállítási garancia, Ár
z.B. 22 ¢
EEG: 24 ¢
Támogatás egyéni fogyasztás
[email protected]
EEG / FIT ma
22 ¢
6¢
Fotovillamos erımő
Minden megújulóra vonatkozó támogatásból az áram-végfelhasználókra esı díj: 2009: 1,31 €ct/ kWh (Áram díja 23,2 €ct) 2010: 2,04 €ct/kWh 2011: 3,53 €ct/kWh Számítási mód vitatott 15
Gyorsan csökkenő költségek: A fotovillamosság tapasztalati görbéje
Megduplázódott volumen Ár 22%-kal csökken
[email protected]
© EPIA
16
Különböző technológiák átlagos áramdíjainak (LCOE) alakulása CSP
PV
[email protected]
© GTM Research: Concentrating Solar Power 2011
17
Gyorsan csökkenő kötelező átvételi ár Németországban: grid parity már 2012-ben
Napelem-mezı
Csökkenés 1.7.
[email protected]
18
Grid parity: Többlépcsős fejlődés 1. Ma • Nagykereskedelmi ár < Fogyasztói ár < Fotovillamos áram díj → Támogatás szükséges
2. Holnap: grid parity retail • Nagykereskedelmi ár < Fotovillamos áram díj < Fogyasztói árak → Fotovillamos áram egyéni felhasználásra, támogatás nélkül
3. Holnapután: grid parity wholesale • Fotovillamos áram díja < Nagykereskedelmi ár < Fogyasztói ár → Fotovillamos erőművek támogatás nélkül
[email protected]
19
Lakossági áramárak az EU-ban: Magyarországon inkább alacsony
DE ES IT
HU UK FR
[email protected]
© Eurostat
20
A különböző sugárzás hatásai az LCOE-re (levelised cost of electricity) EUR / kWh
Kötelezı átvételi ár szabadmezıs 2010 kWh-kénti különbség Unterschied pro észak/dél kWh Nord/Süd 2010 0,10 €
2050 0,02 €
Feltételezés 2050 ©
[email protected]
21
Grid parity Európában 2010
kereskedelmi
lakossági
Grid parity Európában 2016
kereskedelmi
lakossági
Áramfogyasztás nemcsak napsütés esetén: Különböző potenciál az egyéni használatra
Lakossági háztartás
Ipar
felhő nélküli nyári nap, 4 személy, Fotovillamos berendezés 5 kWp
munkanap 8-18h BDEW Lastprofil G1
Csak mérsékelt egyéni felhasználás lehetséges
[email protected]
Nagyon magas egyéni felhasználás lehetséges támogatás nélküli fotovillamos boom, amint az ipari áraknál elérik a grid parity -t © SMA
24
Hiányos egyéni fogyasztásnál a versenyképességet később éri el • „Dynamic grid parity“ figyelembe veszi a hiányos egyéni fogyasztást • A háztartásokra vonatkozó feltételezés – egyéni fogyasztás csak 30% – betáplált áram nagykereskedelmi áron kerül értékesítésre
Az európai háztartások túlnyomó többségében a fotovillamos áram 2020 előtt versenyképessé válik – 2016: a háztartások 25%-a az EU 5 nagy országában – 2018: „ 75%-a „ – 2020: „ 98%-a „
• Első becslések Magyarországra: 2020 80%
[email protected]
vertraulich , Quelle folgt später
25
Népgazdasági előnyök áttekintése • Nincs tüzelőanyag import • Magas értékteremtés a régióban: munkahelyek, nyereségek, adók • Több értékteremtési lépcső sokrétű minősítési követelménnyel • Összmérleg hamar pozitív: az átvételi árral beinduló finanszírozás hamar megtérül • Magas ellátottsági biztonság, nemzetközi konfliktusok elkerülése • Nem von maga után járulékos terhet a jövő nemzedéke számára (pl. klímakár, hulladék)
[email protected]
26
Nemzetgazdasági nettómérleg Németországban a drágább indulási szakasz ellenére legkésőbb 2022re pozitív • Roland Berger / PROGNOS 2010 óvatos feltételezésekkel:
• ATKearney 2010: már 2012-től pozitív összmérleg
[email protected]
27
Lakossági hozzájárulás A tulajdon és a nyereség irányítása
[email protected]
28
Kihívás az elektromos gazdaságnak: Fotovillamosság új szereplőket hoz a piacra • Új technológiák alternatívát jelentenek a dugalj szintjén • Egy új piac ezen a szinten a tradicionális szabályozást és szolgáltatókat kérdőjelezi meg • Egyéni használtra történő termelés megnő, szolgáltatók aránya csökken
[email protected]
Nemzeti piac: verseny a tradicionális szolgáltatók között
Független áram szolgáltatók
Fogyasztók (privát + ipar) termelıkké válnak
29
Szokatlan az energiagazdaságnak: rövid építési idők / innovációs ciklusok • Gyorsabb kapacitáskiépítés • Gyorsabb költségcsökkentés • A áramszektor gyorsabb átváltozása Drámai gyorsulás a hagyományos technikákkal szemben
/ Recycling / Hulladék
©
[email protected]
30
Nincs hely az állandó teljesítményt nyújtó erőművek számára •
Változó termelés megújulókkal nulla marginális költséggel
•
Gyorsan reagáló forrásokkal való kompenzálás (pl. gázturbina)
•
A tárolás fontossá válik
•
Terheltségirányítás fontossá válik (smart grid)
•
Nincs szükség állandó teljesítményt nyújtó erőművekre
[email protected]
MW .
© SRU / Hohmeyer
31
A kiegyensúlyozott piaci struktúrák és a szükséges kompetenciák felépítéséhez időre van szükség • Kompetenciák az értékteremtő lánc mentén: – – – – – –
Kutatóintézetek Termelő berendezéseket gyártó Bankok és beruházók Szilícium, napelemek és modulok gyártói Rendszerintegrátorok Számos szakosodott mester az építőiparban
• Kiegyensúlyozott piaci struktúra sok privát beruházóval ( Ellenállóképesség a pénzügyi válság idején Németországban) • Érdekképviseletek a megújuló energiák számára • Új üzleti modellek: Áramtermelés egyéni felhasználásra Időben kell a szabályozásnak és a támogatásnak megfelelő keretet biztosítania
[email protected]
32
Egy fotovillamos stratégia építőelemei • • • • • • • •
Elektromos áram piacának strukturálása Pénzügyi támogatás Technikai szempontok, hálózati csatlakozás Engedélyezési eljárások Iparpolitika, innovációs politika Oktatás, továbbképzés, minőségbiztosítás Finanszírozás és biztosítás Végfelhasználók, közösségek ráhangolása
Energy
Köszönöm figyelmüket!
www.schleicher-tappeser.eu
Ausgewogenen Energiemix anstreben: Sonne und Wind ergänzen sich Durchschnittliche monatliche Einspeisung Photovoltaik und Wind in Deutschland
[email protected]
© BSW Roadmap 2010
35
Ausgewogene Marktstruktur anstreben: Marktsegmente im deutschen PV-Markt Image: Sharp
< 5 kW
5 – 10 kW > 1 MW
Installationen Januar – September 2010 100 kW – 1 MW
10 – 30 kW
30 – 100 kW
[email protected]
data: BNetzA 2010
Image: Geosol
36
Stärkere Verknüpfung der Energiesektoren flexibel, effizient, teuer zu speichern
Sonne
Wind
Strom, Stromverbraucher träge, günstig zu speichern
Hohe Anforderungen an wenig genutzte Speicher
Wärme, Wärmeverbrauche r
Verkehr, Fahrzeuge
meist stationär, Flächen, Volumina
mobil, leicht, reaktionsschnell
Brennstoffe
bio
[email protected]
fossil 37
Wandel der Steuerungslogik des Stromsystems Traditionell Großkraftwerke fossil und nuklear
Transformation
Vollversorgung EE Integrierte Optimierung Gesamtsystem
Beitrag
Eigenversorgung Optimierung auf Verbraucherebene
• Produktion folgt Nachfrage: Grundlast/ Mittellast/ Spitzenlast • Lastmanagement nur bei Großverbrauchern • Zentrale Steuerung • Fluktuierende Produktion Wind und Sonne dominiert • Lastmanagement, Speicher • Komplexität erfordert Optimierung auf mehreren Ebenen • Optimierung Subsystem • Teilweise Pufferung der Fluktuation auf lokaler Ebene • Erleichtert Optimierung auf höheren Ebenen
[email protected]
Erzeugung
Speicher
Last
Erzeugung
Last
Netz
Speicher
38
