Σταθμισμένο κόστος παραγωγής ενέργειας (LCOE) από Φ/Β στην Ελλάδα και τη Μεσόγειο Γεώργιος Χ. Χριστοφορίδης Επίκουρος Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας
Εισαγωγή (1) Έως και πολύ πρόσφατα, οι Φ/Β εγκαταστάσεις χρειαζόταν πολιτικές ενίσχυσής τους. Το υψηλό κόστος εγκατάστασης καθιστούσε τις τυχόν επενδύσεις χωρίς ενίσχυση καθόλου ελκυστικές Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια η κατάσταση άλλαξε Το κόστος εγκατάστασης και κυρίως αυτό των Φ/Β πλαισίων μειώθηκε δραστικά Πλησιάζουμε, αν δεν έχουμε φτάσει ήδη, στο σημείο που οι Φ/Β εγκαταστάσεις είναι ανταγωνιστικές με τις συμβατικές
Εισαγωγή (2) Ωστόσο, υπάρχουν και ορισμένα ζητήματα προς αντιμετώπιση Τα διασυνδεδεμένα Φ/Β χωρίς αποθήκευση ΔΕΝ λειτουργούν ανάλογα με τη ζήτηση (non-dispatchable) Το πρόσθετο κόστος της αποθήκευσης είναι και ο αδύναμος κρίκος στην αλυσίδα Έως τη στιγμή που οι αυτόνομες εγκαταστάσεις (με αποθήκευση) καταστούν ανταγωνιστικές, νέες πολιτικές και λύσεις απαιτούνται για να διατηρηθεί η υπάρχουσα αγορά Προφανής λύσης Ο συμψηφισμός (Net-Metering) Σε κάθε περίπτωση, όμως, πρέπει η επένδυση σε μια νέα εγκατάσταση Φ/Β να παραμείνει ελκυστική
(Levelized Cost Of Energy-LCOE) από Φ/Β Ορισμός: Το LCOE ορίζεται ως το θεωρητικό κόστος της παραγωγής ενέργειας από Φ/Β, του οποίου η παρούσα αξία είναι ίση με όλα τα κόστη που σχετίζονται με το Φ/Β σύστημα στη διάρκεια ζωής του. Συνολικάέξοδα στη διάρκεια ζωής LCOE = Συνολική παραγωγ ή εν έργειας Όταν LCOE Τιμής Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (in /kwh), έχουμε ισοτιμία δικτύου (Grid Parity) Ουσιαστικά, σηματοδοτεί τη στιγμή που το κόστος παραγωγής ενέργειας ΦΒ γίνεται συγκρισιμο με το αντίστοιχο των συμβατικών μονάδων παραγωγής και άρα η τεχνολογία ανταγωνιστική χωρίς επιδοτήσεις.
Τιμολόγια Ηλεκτρικής Ενέργειας στην Ελλάδα Τιμολόγιο Γ1: Το σύνηθες οικιακό. Συνολικά 9 διαφορετικές χρεώσεις!! Ανταγωνιστικές χρεώσεις Προμήθεια ενέργειας + πάγιο Ρυθμιζόμενες χρεώσεις Χρέωση για το δίκτυο μεταφοράς Χρέωση για το δίκτυο διανομής Λοιπές χρεώσεις Υπηρεσίες κοινής ωφέλειας Λοιπές επιβαρύνσεις και φόροι Ειδικό Τέλος Μείωσης Εκπομπών Αερίων Ρύπων Ειδικό τέλος 0,5% Ειδικός φόρος κατανάλωσης (ΕΦΚ) ΦΠΑ
Τιμολόγια Ηλεκτρικής Ενέργειας στην Ελλάδα Τιμολόγιο Γ1: Το σύνηθες οικιακό χωρίς χρονοχρέωση. Προσοχή! Δεν ισχύουν κλιμακωτές χρεώσεις!! Κατανάλωση 4μήνου (kwh) Μέσο /kwh 0-800 0,17 801-1600 0.183 1601-2000 0.188 2001-3000 0.223 >3000 0.227 Μία kwh μπορεί να κοστίσει έως και 70!! Στην Κύπρο 0,27 /kwh περίπου!
(Levelized Cost Of Energy-LCOE) από Φ/Β Ο υπολογισμός του LCOE χρειάζεται ορισμένα δεδομένα-εισόδους και είναι ιδιαίτερα «ευαίσθητος» σε αυτά. Μια απλή σχέση υπολογισμού είναι 1 : όπου: T η διάρκεια ζωής της εγκατάστασης I το κόστος επένδυσης LCOE = t= 1 T C t τα έξοδα λειτουργίας, συντήρησης, τόκων κτλ το έτος t E t η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια το έτος t r το επιτόκιο προεξόφλησης I + t= 1 T Ct ( 1+ r) Et t ( 1+ r) t 1 : Grid Parity Monitor
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Ξεκάθαρα δεδομένα εισόδου για να επιτρέπονται συγκρίσεις Στη βιβλιογραφία, αναφέρονται LCOE μεταξύ 0,15-0,8 /kwh! Δε λαμβάνονται υπόψη τυχόν επιδοτήσεις ή FiTs για την περίσσεια ενέργειας που διοχετεύεται στο δίκτυο Ούτε τυχόν έξοδα απεγκατάσης ή έσοδα από πώληση των υλικών μετά το πέρας του χρόνου ζωής Ο χρόνος ζωής της εγκατάστασης λαμβάνεται μεταξύ 15 και 40 χρόνια. Άλλες μελέτες προχωρούν και μέχρι τα 50 έτη. Στην ανάλυση χρησιμοποιείται το ονομαστικό (nominal) LCOE, δηλαδή μια σταθερή-σημερινή τιμή σε /kwh (και όχι προσαρμοσμένη με βάση τον πληθωρισμό real LCOE)
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Ισχύς εγκατάστασης Η μελέτη αναφέρεται σε οικιακές εγκαταστάσεις. Θεωρείται η περίπτωση στέγης και όχι σε πλάκα (δηλαδή δε λαμβάνεται η βέλτιστη κλίση) Ως εκ τούτου, λήφθησαν τρεις περιπτώσεις με ισχύ 3 kwp, 5 kwp και 7 kwp Δε μελετάται η περίπτωση ταυτόχρονης εγκατάστασης αποθηκευτικών μέσων Μεγαλύτερες εγκαταστάσεις θεωρούνται δύσκολα επιτεύξιμες σε στέγες.
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Κόστος επένδυσης Λήφθησαν τιμές από πραγματικές εγκαταστάσεις μέσα στο 2013. Δεν έγινε ενδελεχής έρευνα δεν ήταν μέσα στους στόχους Ένα μέσο κόστος 1,8 /Wp λήφθηκε για ισχύς εγκατάστασης 7 kwp Για τις περιπτώσεις των 3 kwp και 5 kwp το μέσο κόστος λήφθηκε: Ίδιο με τα 7 kwp, δηλαδή 1,8 /Wp ή, Από μελέτη του ΣΕΦ μέσα στο 2013, για τα 3 kwp 2,65 /Wp Από μελέτη του Ήλιος, για τα 5 kwp 2,2 /Wp
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Έξοδα συντήρησης-λειτουργίας-τόκων Δεν εξετάζουμε την περίπτωση δανειοδότησης που αυξάνει το συνολικό σταθμισμένο κόστος Μια εγκατάσταση Φ/Β έχει πολύ μικρές ανάγκες συντήρησης και μηδενικό κόστος λειτουργίας Θεωρήθηκαν 2 ώρες εργασιών συντήρησης με βάση το μέσο ωριαίο κόστος εργασίας στην Ελλάδα το 2013 (14,9 ), αυξημένο κατά 60% ως περιθώριο κέρδους για τις υπηρεσίες αυτές Το κόστος αυτό αυξάνεται ανά έτος σύμφωνα με τον πληθωρισμόστόχο της ΕΚΤ (2%)
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Αντικατάσταση Inverter: Η EPIA (European Photovoltaic Industry Association) θεωρούσε ως εγγυημένη διάρκεια ζωής των inverter τα 15 χρόνια το 2010 και τα 20-25 χρόνια το 2020. Στη μελέτη μας η αντικατάσταση του inverter γίνεται στα 20 χρόνια Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεται μόνο μία αλλαγή στη διάρκεια 40 ετών Σύμφωνα με προβλέψεις της EPIA, το κόστος inverter το 2030 θα είναι στο 20% της ονομαστικής τιμής εγκατάστασης
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Κόστος ασφάλειας: Το κόστος ασφάλειας κυμαίνεται μεταξύ 0,6%-1,2% του συνολικού κόστους του συστήματος. Για συντηρητικούς υπολογισμούς λαμβάνεται το 1,2% προσαρμοσμένο ανά έτος με βάση πληθωρισμό 2% Επιτόκιο Προεξόφλησης: Μια ιδιαίτερα «ευαίσθητη» παράμετρος Θα πρέπει να είναι ισοδύναμη με το κέρδος που θα είχε ο επενδυτής αν επένδυε σε άλλο έργο με παρόμοιο ρίσκο Θεωρούμε ότι ο επενδυτής περιμένει τουλάχιστον ένα επιτόκιο ίσο με το Μ.Ο. του πληθωρισμού των τελευταίων 5 ετών, συν 3% για το ρίσκο της επένδυσης του 5,85% για την Ελλάδα
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Απόδοση Φ/Β: Στόχος να έχουμε μια «ασφαλή» υπόθεση, προσαρμοσμένη στα χαρακτηριστικά της εγκατάστασης (μηβέλτιστη) Χρήση απλών διαθέσιμων διαδικτυακών μέσων PV-GIS: PV potential in built-up areas by regions
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Απόδοση Φ/Β: Λαμβάνουμε το μέσο όρο της μέγιστης παραγωγής (kwh/kwp) μεταξύ οριζόντιας και βέλτιστης κλίσης. Μείωση απόδοσης σύμφωνα με τις συνήθεις εγγυήσεις κατασκευαστών
από Φ/Β δεδομένα εισόδου Απόδοση Φ/Β στις υπόλοιπες χώρες: Κύπρος Περιοχή Ετήσια παραγωγή [kwh/1kwp] Λάρνακα 1323 Λεμεσός 1334.5 Λευκωσία 1332 Πάφος 1355 Σλοβενία Koroska 923.5 Obalno-Kraska 1024 Πορτογαλία Algarve 1383.5 Norte 1224.5 Λαμβάνουμε ίδιο κόστος εγκατάστασης (1,8 /Wp) λόγω έλλειψης ασφαλών δεδομένων Το επιτόκιο προεξόφλησης και το ωριαίο κόστος εργασίας είναι διαφορετικό για κάθε χώρα, αν και δε διαφέρει σημαντικά
από Φ/Β αποτελέσματα Υπολογισμός LCOE για διάφορες περιοχές της Ελλάδας, 7 kwp εγκατάσταση και κόστος 1,8 /kwh. Ελεγχος Grid Parity: Επιτυχής για καταναλώσεις >2000 kwh/4μηνο Για μικρότερες καταναλώσεις, υπό συνθήκες και μόνο σε ορισμένες περιοχές Στον Έβρο δεν προκύπτει ουτε για 40 έτη διάρκεια ζωής
από Φ/Β αποτελέσματα Υπολογισμός LCOE για διάφορες περιοχές της Ελλάδας, 3 kwp εγκατάσταση και κόστος 1,8 /kwh. Ελεγχος Grid Parity: Επιτυχής για καταναλώσεις >2000 kwh/4μηνο και διάρκεια ζωής > 17 ετών Για μικρότερες καταναλώσεις, υπό συνθήκες, μόνο σε ορισμένες περιοχές και διάρκεια ζωής >20 ετών
από Φ/Β αποτελέσματα Υπολογισμός LCOE για τη Θεσσαλονίκη, χρόνο ζωής 15-40 έτη και ισχύ εγκατάστασης 3-5-7 kwp, κόστος σταθερό 1,8 /Wp. Υπολογισμός LCOE - Θεσσαλονίκη 0.250 Χρόνος ζωής (έτη) 0.200 0.150 3 kwp 5 kwp 7 kwp 0.100 15 20 25 30 35 40 LCOE ( /kwh)
από Φ/Β αποτελέσματα Υπολογισμός LCOE για τη Θεσσαλονίκη, χρόνο ζωής 15-40 έτη και ισχύ εγκατάστασης 3-5-7 kwp, κόστος 2,65 /Wp, 2,2 /Wp και 1,8 /Wp αντίστοιχα. Ελεγχος Grid Parity: Επιτυχής για καταναλώσεις >2000 kwh/4μηνο και ισχύ 7kWp, ενώ για 5 kwp με διάρκεια ζωής >22 ετών Για μικρότερες καταναλώσεις, μόνο με διάρκεια ζωής>30 ετών Ποτέ για ισχύ 3 kwp
από Φ/Β αποτελέσματα Υπολογισμός LCOE για διαφορετικές περιοχές στις 4 χώρες της μελέτης με κοινό κόστος εγκατάστασης 1,8 Wp και 3kWp ισχύ.
Συμπεράσματα Ο υπολογισμός της LCOE είναι εξαιρετικά ευαίσθητος στα δεδομένα εισόδου. Έγινε προσπάθεια τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν να βρίσκονται στην ασφαλή πλευρά. Τουλάχιστον 20% διαφορά στις ακραίες τιμές του LCOE για τις περιοχές της Ελλάδας. Για καταναλώσεις που ξεπερνούν τις 2000 kwh/4μηνο, είμαστε ήδη σε Grip Parity εάν το κόστος εγκατάστασης περιοριστεί ~2 /Wp, ανεξαρτήτως εγκατεστημένης ισχύος Η Κύπρος βρίσκεται σε κάθε περίπτωση σε GP λόγω του μεγάλου κόστους ηλεκτρικής ενέργειας
Ευχαριστώ Πολύ για την Προσοχή σας!