Zon PVT-systemen
PVT-systeem Coöperatieve Vereniging “Esonstad” U.A.
Projectnummer : Status document: Versie document: In opdracht van: Datum laatste wijziging: Laatste wijziging door: Auteur: Telefoonnummer:
01102 Definitief V. 1.2 Coöperatieve Vereniging “Esonstad” U.A. 24 maart 2011 Landmark Projecten Ir. D.H. van’t Westeinde 074-3676484
1
Zon PVT-systemen
Inhoud 1.
Inleiding ....................................................................................................................................... 3
2.
Samenvatting............................................................................................................................... 3
3.
PVT-systeem ................................................................................................................................ 4
4.
Zon pv systeem (elektrisch) ......................................................................................................... 6
5.
Warmtesysteem .......................................................................................................................... 7
6.
Conclusie (PVT totaal) ................................................................................................................. 9
7.
Energie-investeringsaftrek ........................................................................................................ 10
8.
Meerjaren exploitatiebegroting ................................................................................................ 11
9.
Gevoeligheidsanalyse ................................................................................................................ 12
Bijlage ................................................................................................................................................ 13 Overzicht gebruikte parameters ....................................................................................................... 13
Zwembad Landal Park “Esonstad”
2
Zon PVT-systemen 1. Inleiding Dit document bevat een basis berekening voor het ZON PVT-systeem van Landmark Projecten. Landmark Projecten, onder naamvoering van dhr. Johan Veldhuis, projectleider, heeft een samenwerkingsverband met dhr. Cees Besseling voorheen werkzaam bij Sixways bv. Cees Besseling is specialist op het gebied van zon PVT-systemen en heeft in het verleden diverse duurzaamheidsprijzen gewonnen waaronder twee keer de MVO-prijs in 2010 en 2011 en de ontwerpprijs voor de energiezuinige kas in 2005. Met Cees Besseling heeft Landmark Projecten een van de beste specialisten ter beschikking op het gebied van zonne-energie en warmtebenutting. Wij bedoelen PVT-systeem het complete systeem van elektriciteitsopwekking en warmtebenutting. In hoofdstuk 4 gaat het over PV elektrisch, dus zonder warmtebenutting in hoofdstuk 5 gaat het over warmtebenutting en in hoofdstuk 6 over het totale systeem.
2. Samenvatting Op basis van de aangeleverde gegevens door “Esonstad” en cijfers van AgentschapNL en het Europese zonne-energiecentrum wordt duidelijk dat deze businesscase na ongeveer 10 jaar terug verdiend is. Dit is inclusief EIA (Energie Investeringsaftrek, fiscale subsidie). Wanneer geen subsidie toegekend wordt (exploitatie- en fiscale subsidie) is de terugverdientijd van het PVT-systeem 13 jaar (zie de meerjarenbalans) met dit gegeven is in dit rapport gerekend. De ROI zal rond de 6% bedragen waarbij een totaalinvestering gemoeid is van 190.000 euro. De totale rentelast van 48.000 euro en onderhoudslast van 170.000 (gebaseerd op warmteboilers) euro zijn een inschatting en gerekend over 25 jaar (zie voor schematisch overzicht hoofdstuk 8, de meerjaren exploitatiebegroting. Het effectief dakoppervlak wordt gerekend op 250 m2. De situatie op locatie en de financiële middelen van de aankopende partij kunnen dus een positief resultaat hebben op de huidige weergegeven terugverdientijd. Een bottle neck zou het gewicht van de installatie kunnen vormen. De huidige dakconstructie dient daarom ook gecontroleerd te worden op sterkte.
3
Zon PVT-systemen 3. PVT-systeem De combinatie van warmte en elektra geeft een extra rendementvoordeel waardoor het financieel aantrekkelijker wordt om een dergelijk systeem te gaan hanteren. De vrijgekomen warmte kan naast verbruik voor warm kraanwater ook ingezet worden voor verwarming van het zwembad. De warmte berekeningen gaan uit van MJ (megajoule) warmte en niet van temperaturen. Concreet betekent dit dat voor verwarming er minder gas nodig is om de zelfde temperatuur te bereiken. Daarnaast levert het systeem elektriciteit. In voorbespreking met de parkmanager zijn de uitgangspunten voor wat betreft energieverbruik voor het aangegeven zwembad als volgt opgegeven: Elektriciteit. 221.000 Kwh per jaar. Voor een prijs van 0,20 per kWh Aardgas: 135.000 m3 per jaar. Voor een prijs van 0,32 per m³ aardgas (LET OP: De prijzen voor elektriciteit zijn inclusief belasting en netwerkkosten. Dit bedrag (Vastrecht, aansluitkosten en meetdiensten) wordt dus meegenomen en dient in mindering gebracht te worden op de huidige resultaten indien het zwembad aparte afspraken heeft met betrekking tot de betaalde energie belasting.) Er is een verminderd oppervlakte als maatvoering gebruikt omdat er vanuit gegaan wordt dat niet overal panelen geplaatst kunnen worden. Een bouwkundige dient te beoordelen of het dak geschikt is om de hoeveelheid gewicht te kunnen dragen. Daarnaast is een dakhelling van 36 graden aangehouden. De hoek ten opzichte van noord is op 180 graden ingeschat. Een deskundige dient op locatie te beoordelen of het gewenste aantal m² is te plaatsen en of de constructie van het zwembad dit aan kan. De onderstaande parameters zijn gebruikt in de berekening. Er moet bij opgemerkt worden dat de prijsstijging van energie op het langjarige gemiddelde 6 % bedraagt.
Financieel Afschrijving Rente op lening Stijging elektriciteit en gasprijs Kosten per m² warmte paneel Investering per Wp
10 4% 4% € 150,00 € 3,00
Jaar Aanname Schatting investering Offertes
4
Zon PVT-systemen Voordat er tot aanschaf overgegaan wordt adviseer ik om onderstaande punten in overweging of kennisgeving te nemen. 1
Resultaten
De berekeningen vinden plaats op basis van langjarige weersinvloeden. De resultaten kunnen dus op korte periodes sterk afwijken en geven geen garantie voor de toekomst. De opbrengsten van elektriciteit zijn gebaseerd op de gegevens van het Europese centrum voor zonne-energie. Daarbij zal er door de koeling (afzet warmte) naar verluid van de producent 10% rendementsverbetering (elektrisch) zijn die als dusdanig is meegenomen.
2
Dakbelasting
Vaststellen of de huidige dakconstructie de extra dakbelasting veroorzaakt door het beoogde PVT systeem kan opvangen (aangeraden wordt dit door een bouwkundig specialist uit te laten voeren).
3
Omgeving
Veelal wordt de omgeving niet bekeken in haalbaarheid onderzoeken. Het is verstandig om te kijken naar hout uit direct omgeving. Bij koelbehoefte kan er gekeken worden naar locale meertjes, rivieren en WKO systemen. Biogas is een product dat steeds vaker voorkomt en rendabel inzetbaar is. Dergelijke toepassingen versterken elkaar.
4
Parameters
Prijzen voor gas en elektra hebben sterke invloed op de haalbaarheid van het product. De huidige markttrend laat een sterkere stijging zien dan waarmee gerekend is.
5
Zon PVT-systemen 4. Zon pv systeem (elektrisch) De kosten en baten voor zon PV-systemen zijn goed te voorspellen op basis van langjarige gemiddelden. De gebruikte parameters voor deze locatie zijn weergegeven in onderstaande tabel. Opgesteld vermogen
35
kWp
Afname efficiëntie (degeneratie) Bruto jaaropbrengst
0,50% 28.050
/ jaar kWh / jaar
Schatting Invoer
Eigen verbruik
221.000
kWh / jaar
Invoer
Gelijktijdigheid zon + eigen verbruik
50%
Zelf benutte opgewekte elektriciteit
28.050
Eigen elektriciteitsprijs
Schatting kWh / jaar / kWh
€ 0,20
Invoer
Zon PV-systeem op het dak van de Nederlansche Bank
Opbrengsten voor een dergelijk systeem zonder subsidies worden hieronder in de volgende tabellen weergegeven.
Financieel resultaat PVT systeem (elektrisch) Totale investering Omslag na
€
Opgesteld vermogen Winst na 10 jaar Winst na 15 jaar Winst na 20 jaar Winst na 25 jaar
105.000 17,0
jaar
35,00
kWp
ROI
€ € €
- 62.348 - 20.011 30.223
-48,7% -15,6% 23,6%
€
89.828
70,1%
In deze berekening zit geen tweede omvormer meegerekend. Deze gaan gemiddeld 14 jaar en tenminste 12 jaar mee. Herinvestering zal rond de 3500 euro bedragen.
6
Zon PVT-systemen Financieel resultaat PVT systeem (elektrisch) Jaar Cumulatieve winst Gemiddelde winst per jaar
25 € 89.828 € 3.593
Gemiddeld jaarlijks rendement op geïnvesteerd vermogen
3,4%
Gemiddelde opbrengsten per jaar
€ 8.717,13
Een standaard PV systeem zonder subsidies zit gemiddeld boven de 22 jaar. Deze paneel geeft al een hogere opbrengst door de koeling. Dit geeft al een rendement verbetering.
5. Warmtesysteem Het warmtesysteem vangt de warmte van de verschillende geplaatste PV panelen op en slaat deze op in een boiler of rechtstreeks naar warmte afname. De temperatuur zal oplopen tot 40 graden Celsius. De vraag van de afnemer bepaald in grote mate de haalbaarheid van een dergelijk systeem. De warmte vraag is gesteld op 135.000 m ³ AE (AE=Aardgas van Groningen kwaliteit) per jaar. De warmteopbrengst is bepaald naar aanleiding van zonnekracht zonder correctie van temperatuur. Het volgende overzicht geeft aan waar de warmtevraag voorzien wordt.
Warmte vraag
Aanbod
Week 52
Week 49
Week 46
Week 43
Week 40
Week 37
Week 34
Week 31
Week 28
Week 25
Week 22
Week 19
Week 16
Week 13
Week 7
Week 10
Week 4
4.000,00 3.500,00 3.000,00 2.500,00 2.000,00 1.500,00 1.000,00 500,00 0,00 Week 1
AE in M³
Warmte & Aanbod
Vervangen AE m³
Er is geringe overtollige warmte bij dit systeem. De opgegeven jaarverbruiken zijn uitgebalanceerd op profiel. Dit profiel is samengesteld door gemeten uurwaardes van 7 verschillende zwembaden. Om optimaal te kunnen balanceren zijn exacte meetgegeven van het zwembad nodig. Dit kan uitgewerkt worden in aanvullend onderzoek. In de onderstaande tabellen zijn de overzichten weergegeven. 7
Zon PVT-systemen Restwarmte Berekening
Waarden
Eenheden
Aantal liters per uur Bedrijfstijd in uren per week Bedrijfstijd in weken Maximaal aantal liters per jaar Retour temperatuur in paneel Temperatuur uit paneel Delta T Rendement
5000 168 52 43.680.000 30 40 10 98%
liter per uur uren
graden Celsius
De hoeveelheid liters water per uur is gebaseerd op de maximale oppervlakte waarbij uitgegaan wordt van maximaal 20 liter per uur per m². Investeringskosten en elektriciteitsverbruik voor pompen zijn niet meegenomen in de berekening. Dit doordat veelal aanwezige installaties dit kunnen opvangen. In een aanvullend onderzoek kan dit uitgewerkt worden. Onderstaande overzichten geven de resultaten weer voor het warmte systeem gebaseerd op eerder genoemde parameters.
Financieel resultaat warmte systeem Totale investering Omslag na Opgesteld vermogen Winst na 10 jaar Winst na 15 jaar Winst na 20 jaar Winst na 25 jaar
€ 85.000,00 10
Jaar
-€ 10.864 € 48.316 € 117.194 € 196.780
ROI -10,48% 46,59% 113,01% 189,76%
Financieel resultaat warmte systeem Jaar Cumulatieve winst Gemiddelde winst per jaar Gemiddeld jaarlijks rendement op geïnvesteerd vermogen Gemiddelde opbrengsten per jaar
25 € 196.780 € 7.871 9,26% € 18.819
8
Zon PVT-systemen
Zon PVT-systeem
6. Conclusie (PVT totaal) Voor het opgegeven zwembad is de case naar 13 jaar rendabel en is op basis van de gebruikte en aangeleverde parameters (zie bijlage).
Totale zon PVT-systeem Totale investering Totale rente kosten Totale onderhoud kosten Omslag na
€ 190.000,00 € 41.800,00 € 170.000,00 13
Winst na 10 jaar Winst na 15 jaar Winst na 20 jaar Winst na 25 jaar
25 jaar 25 jaar Jaar ROI
-€ 73.212 € 28.305 € 147.417 € 286.608
-31,58% 12,21% 63,60% 123,64%
Totale zon PVT-systeem Jaar Cumulatieve winst
25 € 286.608
Gemiddelde winst per jaar
€ 11.464
Gemiddeld jaarlijks rendement op geïnvesteerd vermogen
6,03%
Bespaarde kWh
28.050
Opgewekte m³ AE
65.014
Gemiddelde opbrengsten per jaar
€ 27.536
9
Zon PVT-systemen Het jaarlijkse rendement is hoger dan de gemiddelde rente bij de bank. De gehele case is positief en kan zelfs verbeteren bij gebruik van combinaties als WKO, houtgestookte ketels of warmtepompen. Door de jonge leeftijd van het zwembad wordt er vanuit gegaan dat vele technieken zoals goeie isolatie en lucht behandeling systemen juist zijn ingeregeld. Een sterke toevoeging is de mogelijkheid dit te gaan sturen en weergeven door gebruik te maken van montering systemen.
7. Energie-investeringsaftrek De opstelling komt in aanmerking voor investeringsaftrek van maximaal 40%. Dit is afhankelijk van de financiële situatie van het zwembad. Doordat deze niet bekend is, is het niet meegenomen in de berekening. Een dergelijk subsidie zal de terugverdientijd verbeteren doordat er minder financiële lasten zijn. De Excel om dit te berekenen is reeds meegestuurd. De verwachting is dat de terugverdientijd rond de 10 jaar zal liggen.
10
Zon PVT-systemen 8. Meerjaren exploitatiebegroting
Jaar => Investering Investeringskosten Afschrijving Rente & Onderhoud totaal
1 2 3 4 5 6 7 8 9 € 171.000,00 € 152.000,00 € 133.000,00 € 114.000,00 € 95.000,00 € 76.000,00 € 57.000,00 € 38.000,00 € 19.000,00 €
10
Opbrengsten
€ 20.298,59 € 20.787,59 € 21.289,26 € 21.803,95 € 22.332,03 € 22.873,87 € 23.429,86 € 24.000,41 € 24.585,91 € 25.186,79 € 25.803,49 € 26.436,45 € 27.086,14
-
11 €
-
12 €
-
13 €
-
€ 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € 19.000,00 € € € € 14.400,00 € 13.640,00 € 12.880,00 € 12.120,00 € 11.360,00 € 10.600,00 € 9.840,00 € 9.080,00 € 8.320,00 € 7.560,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 33.400,00 € 32.640,00 € 31.880,00 € 31.120,00 € 30.360,00 € 29.600,00 € 28.840,00 € 28.080,00 € 27.320,00 € 26.560,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00
Winst voor belasting € 13.101,41- € 11.852,41- € 10.590,74- € 9.316,05- € 8.027,97- € 6.726,13- € 5.410,14- € 4.079,59- € 2.734,09- € 1.373,21- € 19.003,49 € 19.636,45 € 20.286,14 Winst cummulatief € 13.101,41- € 24.953,83- € 35.544,57- € 44.860,62- € 52.888,60- € 59.614,72- € 65.024,86- € 69.104,45- € 71.838,55- € 73.211,76- € 54.208,27- € 34.571,82- € 14.285,69-
Jaar => Investering Investeringskosten Afschrijving Rente & Onderhoud totaal
14 €
-
15 €
-
16 €
-
17 €
-
18 €
-
19 €
€ € € € € € € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 € 6.800,00 €
-
20 €
€ 6.800,00 € 6.800,00 €
-
21 €
€ 6.800,00 € 6.800,00 €
-
22 €
€ 6.800,00 € 6.800,00 €
-
23 €
€ 6.800,00 € 6.800,00 €
-
24 €
€ 6.800,00 € 6.800,00 €
-
25 €
€ 6.800,00 € 6.800,00 €
6.800,00 6.800,00
Opbrengsten
€ 27.753,03 € 28.437,62 € 29.140,40 € 29.861,91 € 30.602,67 € 31.363,25 € 32.144,20 € 32.946,12 € 33.769,61 € 34.615,30 € 35.483,83 € 36.375,87
Winst voor belasting Winst cummulatief
€ 20.953,03 € 21.637,62 € 22.340,40 € 23.061,91 € 23.802,67 € 24.563,25 € 25.344,20 € 26.146,12 € 26.969,61 € 27.815,30 € 28.683,83 € 29.575,87 € 6.667,35 € 28.304,96 € 50.645,37 € 73.707,28 € 97.509,95 € 122.073,20 € 147.417,40 € 173.563,52 € 200.533,14 € 228.348,44 € 257.032,27 € 286.608,14
11
Zon PVT-systemen 9. Gevoeligheidsanalyse
PVT Effect (%) 0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
Kosten gas
21,5%
Investering per Wp
17,3%
Kosten per m² warmte paneel
10,2%
Eigen gas verbruik
9,7%
Eigen elektriciteitsprijs
Kosten gas + Eigen gas verbruik
25,0%
8,9% 1,0%
In bovenstaande tabel wordt weergegeven hoeveel invloed de top 5 parameters hebben op de winst ofwel return on investement. Daarmee wordt bedoelt dat een wijziging van 10 % op de prijs ofwel investering ofwel verbruik een effect heeft van genoemd percentage. Bij alle onderstaande grafieken wordt een stijging van de parameter met 22% genomen. De grafiek geeft het effect van de desbetreffende stijging van deze parameter weer door relatief vlak te lopen of relatief steil te lopen. Hoe steiler de grafiek hoe meer effect de parameter heeft op de winstgevendheid. -€ 60.179
0,288
-€ 60.179
0,352
Winst na 10 jaar
-€ 70.179 -€ 75.179 -€ 80.179 -€ 85.179
-€ 90.179
€ 3,30
-€ 65.179
-€ 70.179 -€ 75.179 -€ 80.179 -€ 85.179
-€ 90.179
Kosten gas
-€ 60.179
Investering per Wp
121.500
148.500
-€ 65.179
Winst na 10 jaar
Winst na 10 jaar
-€ 65.179
€ 2,70
-€ 70.179 -€ 75.179 -€ 80.179 -€ 85.179
-€ 90.179
Eigen gas verbruik
12
Zon PVT-systemen Bijlage Overzicht gebruikte parameters Zon PV Lengte Breed Effectief dakopervlakte Oriëntatie van het dak (google earth) Dakhelling Eigen verbruik klant Gelijktijdigheid zon + eigen verbruik Watt piek Eigen elektriciteitsprijs
25,0 10,0 250 0 36 221.000 50% 140 € 0,200
Meter Meter Oppervlakte ° t.o.v. noord ° t.o.v. horizontaal
10 4% 4% € 150,00 € 3,00
Jaar Aanname Schatting inverstering Ervaring cijvers van :
250 Graden dak helling Jaarverbruik elektra Schatting
Financieel Afschrijving Rente Stijging elektriciteits en gasprijs Kosten per m² warmte paneel Investering per Wp
ZON PV Installed peak PV power Estimated system losses Mounting position Slope Azimuth Rendements verbetering door koeling Bruto jaaropbrengst Netto jaaropbrengst
Klik hier voor website voor ZON PV berekening
35,00 20% naar eigen inzicht 36 -180 10% 25500 28050
En volg de vakken hieronder
Hoek graden Hoek graden kWh kWh
Warmte Bedrijfstijd in uren per week Bedrijfstijd in weken Min Retour temperatuur in paneel Max Temperatuur uit paneel Rendement Eigen gas verbruik Kosten gas Onderhouds kosten in % per jaar Aantal liter m³ per uur Eigen benutting
Kosten per m² Aantal liter m³ per uur
168 52 35 40 98% 135.000 0,32 8% 20 100%
€ 150,00 20
Investeringskosten
€ 85.000
Eigen benutting
100%
Uren Weken Graden Graden % m³ Per kub AE m³ Voor het reinigen van leidingen Liters Percentage
Leidingwerk € 5.000,00 Warmte luchtbehandeling € 30.000,00 Warmte pomp € 12.500,00 Totaal Rendementes voordeel
€ 47.500,00 1,02
13
