Mikrotootmise tasuvus kodumajapidamiselePV-jaama näitel

Andres Meesak

andres.meesak@eesti.ee

+ 372 5014711

Mikrotootmine – mis ja milleks?

• Energia mikrotootmine on kodumajapidamise või väikeettevõtte poolt tarbimiskohas(elektri)energia tootmine, mille eesmärk on katta eelkõige tootja enda vajadusi.

• Mikrotootmisena saab käsitleda ka rühmade või ühistute väikesemahulise tootmise eri vorme, mille eesmärk on toota kogukonna tasandil ja kohalike vajaduste katteks.

MIKROTOOTMINE = ENERGIA SÄÄSTUABINÕU!

Mikrotootmine – mis ja milleks?

MIKRO-TOOTMISE

ÜHIKUKULU

ELEKTRI HIND KODU-

TARBIJALE

• Statistikaamet: 2013 a. mõjutas Eesti kodumajapidamiste eluasemekulutusi enim elektri hinna hüppeline tõus (turu täielik liberaliseerimine)

• Euroopa Parlament: mikrotootmise laialdasem levik vähendab kütteostuvõimetuse järjest kasvavat ohtu

Motivaatorid ja takistusedMOTIVAATORID:

Kasvavad kulutused energialeAlanev tootmise ühikukuluKinnistu väärtuse suurendamineKeskkonnasääst (marginaalne mõju investeerimisotsusele)

TAKISTUSED:Finantsmajanduslikud- kõrge kapitalikulu- pikk tasuvusaeg (ootuslik 9-12 a)- toetusmeetmete puudumine- kaotatud investeering kodu vahetuse korralTehnilised- puudub sobiv koht seadmete paigalduseks või paigaldis rikub hoonet- halduslikud takistused (KOV, võrguettevõte)- kõrged liitumistasud- naabrite pahameel või vastuseisInformatsioonilised- puudub adekvaatne erapooletu info võimaluste kohta- keeruline leida usaldusväärseid paigaldajaid- energia pole saadaval siis kui teda vaja on

Tootmise – tarbimise „faasinihe“

0

20

40

60

80

100

120

140

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kW

h

GW

h

elektri tarbimine kodumajapidamistes 1 kWpeak päikeseelektrijaama toodang

0

2

4

6

8

10

0:0

0

1:0

0

2:0

0

3:0

0

4:0

0

5:0

0

6:0

0

7:0

0

8:0

0

9:0

0

10

:00

11

:00

12

:00

13

:00

14

:00

15

:00

16

:00

17

:00

18

:00

19

:00

20

:00

21

:00

22

:00

23

:00

kW

htarbimine

tootmine

jaanuar veebruar märts aprill mai juuni juuli august

teoreetiline 172 482 827 1130 1360 1290 1310 1050

kogutootmine 104 193 1557 1347 1697 1664 1678 1409

võrku kokku 17 92 956 1044 1128 1221 1050 1164

saldeeritud 6 84 826 974 1024 1132 952 1086

0200400600800

10001200140016001800

kW

h

Kodumajapidamiste tarbimise-ja PV jaama tootmise tipp on erinevatel aastaaegadel

Kodust väljas töötava pere tarbimine- ja PV jaama tootmine ei lange kokku ööpäeva lõikes

9 kW netotootmisvõimsusega (AC) PV-jaama 1. aasta toodangoli 11 400 kWh, mis on PV GIS kalkulaatori teoreetilisest(9070 kWh) 26% enam

Näidis „keskmine“ majapidamine

• Eramus elav perekond

• Aastane elektritarbimine 5000 kWh

0

50

100

150

0

100

200

300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kW

h

GW

h

elektri tarbimine kodumajapidamistes

1 kWpeak päikeseelektrijaama toodang

0

2

4

6

8

10

kW

h

tarbimine

tootmine

Tasuvust mõjutavad tegurid

LOODUSLIK

RESSURSS

ELEKTRI HIND KODUTARBIJALE

TOETUSEDDIMENSIONEERI-

MINE JA

TARBIMISHARJU-MUSED

KAPITALIKULU

KAPITALIKULU (CAPEX + OPEX)

OPEX: (hooldus + kindlustus) • 1% paigalduskulust aastas

CAPEX:

• Hindade kiire alanemine

• Analüüsis kasu-tatud hind 1,7 €/W

TOODETAVA ELEKTRI OMAHINDTootmisaastad 1 5 10 15 20 25 30 KOKKU

Toodang kWh 5040 4939 4817 4698 4582 4468 4358 140732

OPEX 1% (€/a) 102 102 102 102 102 102 102 3060

Süsteemi arvestuslik degradeerumine 0,5% aastas. 30. aasta tootlikus on 86% 1. aasta tootlikusest

ELEKTRI HIND KODUTARBIJALE ???

• Kui palju kallineb võrguvoolu hind kodutarbijale 30 a. jooksul?

• Kui palju tõusevad võrgutasud kodutarbijale 30 a. jooksul? Muud maksud?

• Kasutatud 3,5% aastas nii elektri kui võrgutasude hinna tõusu.

– Soomes on alates turu avanemisest 2000. el. hind tõusnud enam kui 10% aastas

– IEA hinnangul Euroopa keskmine 3-5%

– EPIA pikaajaline prognoos 3,5%

Elektri hind ostul ja müügil

01.13. 02.13. 03.13. 04.13. 05.13. 06.13. 07.13. 08.13. 09.13. 10.13.

OST KOOS VÕRGUTASU JA MAKSUDEGA €/kWh

0.118 0.119 0.123 0.128 0.117 0.138 0.124 0.136 0.141 0.140

MÜÜK KOOS TOETUSEGA €/kWh 0.112 0.102 0.116 0.108 0.101 0.129 0.109 0.113 0.114 0.117

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

0.160

€/k

Wh

Müügihind moodustab keskmiselt

89%ostuhinnast, arvestades kõiki

tasusid ja makse.

Võrguelektri hind kodutarbijale (prognoos):

30 a. keskmine hind 0,22€/kWh30 a. kulu elektrile 33 000 €

TOOTMISAASTAD: 1. 5. 10. 15. 20. 25. 30.

elekter €/kWh 0,050 0,057 0,068 0,081 0,096 0,114 0,136

võrgutasu €/kWh 0,049 0,056 0,067 0,079 0,094 0,112 0,133kokku kWh koos km 0,126 0,141 0,162 0,188 0,218 0,254 0,296elektri kulu aastas € 686,82 774,45 902,38 1054,32 1234,79 1449,12 1703,68

Elektri hind ostul ja müügil

0

2

4

6

8

10

12

14

1

26

51

76

10

1

12

6

15

1

17

6

20

1

22

6

25

1

27

6

30

1

32

6

35

1

37

6

40

1

42

6

45

1

47

6

50

1

52

6

55

1

57

6

60

1

62

6

65

1

67

6

70

1

72

6

€se

nti

/kW

h

august 2013 tunnid

Tootmine kWh Börsihind senti/kWh

01.13. 02.13. 03.13. 04.13. 05.13. 06.13. 07.13. 08.13. 09.13. 10.13.

OST (+marginaal) 0.052 0.050 0.055 0.048 0.045 0.058 0.048 0.051 0.054 0.056

MÜÜK (-marginaal) 0.058 0.049 0.055 0.055 0.047 0.076 0.055 0.059 0.062 0.063

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.080

€/k

Wh

ost €/kWh

müük€/kWh

käibemaks

TE tasu/toetus

aktsiis

võrgutasu

marginaal

elekter

0,051

0,114

0,002

0,049

0,061

0,004

0,054

0,009

0,013

0,128

-11%

Süsteemi dimensioneerimine

Rahavoog ja tarbimisharjumused

60% võrku ja 40% omatarve

TOOTMISAASTAD 1. 5. 10. 15. 20. 25. 30. KOKKUTarve – toodang kWh 2984,00 3024,02 3072,93 3120,62 3167,14 3212,51 3256,75 93706,91

Võrku kWh 3024,00 2963,97 2890,61 2819,06 2749,29 2681,24 2614,88 84439,6440% omatarve kWh 2016,00 1975,98 1927,07 1879,38 1832,86 1787,49 1743,25 56293,09Kogutarbimine kWh 5000,00 5000,00 5000,00 5000,00 5000,00 5000,00 5000,00 150000,00

SÄÄST AASTAS € 569,72 601,96 647,99 702,34 766,22 841,06 928,51 21685,50

IRR: -0,4% ! Investeering on kaetud kumuleeritud säästuga 16. aastal

Õigesti dimensioneeritud mikrotootmise puhul:

RAHAVOOG = SÄÄST ELEKTRIARVELT

Kui muuta tarbimisharjumusi ja suuta efektiivselt kohapeal ära tarbida 50% toodetud elektristLüheneb tasuvusaeg umbes aasta ja sisemine tulumäär on juba 5,3%

Laenukapitali kaasamine muudab sisemise tulumäära ikkagi nullilähedaseks!

Taastuvenergia toetus

• Täna makstakse vastavalt ElTS kehtivale redaktsioonile mikrotootjale taastuvenergia toetust samadel alustel kui suurtele tuuleparkidele

• Investeeringutoetusega paigaldatud mikrotootjate elektrituulikud on toetuse alt väljas, PV-jaamad

• Mikrotuulikutele kehtib 600 GWh piir, PV-jaamadele mitte

• Toetust makstakse võrku antud saldeeritud elektrikoguselt –seades ebavõrdsesse olukorda mikrotootjad kes toodavad vaid ühel faasil, kuid tarbivad kolmel.

• Taastuvenergia toetus KOGU toodetud elektrile vähendaks tasuvusaega ca. 1 aasta ja sisemine tulumäär tõuseks 7%-ni (võimaldaks kaasata ka madala intressimääraga võõrkapitali)

Kokkuvõte• Tasuvuse arvutamisel peab ENNE investeerimisotsuse langetamist arvestama:

– Klimaatiliste teguritega (eriti tuulikute puhul)

– Majanduslike teguritega (omavahendid või laenukapital)

– Tehnoloogiliste teguritega (sobiva suuna ja kaldega katus)

• Analüüsis kasutatud PV-jaama eluiga on veel liiga lühike, et teha kaugeleulatuvaid järeldusi:

– Jaama tootlikkuse kohta pikema aja jooksul

– Degradeerumisest tingitud tootlikkuse vähenemine

• Hüpoteetilised sisendid on:

– Elektri hinna dünaamika pikema aja jooksul

– Jaama ja tema komponentide tegelik eluiga ja hoolduskulud

• Olulised tingimused investeerimisotsuse tegemiseks:

– Riiklike poliitikate järjepidevus (toetused, liitumistingimused)

Kokkuvõte

• Investeeringu sisemise tulukuse suurendamiseks ja tasuvusaja lühendamiseks peab majapidamine tõenäoliselt muutma suuremal või vähemal määral oma tarbimisharjumusi. TARK MAJA!

• Koos mikrotootmise investeeringuga peaks majapidamine läbi viima energia TARBIMISE auditi: millal, kui palju ja milleks energiat kasutatakse ja kuidas ja mil määral seda õnnestub muuta – võrku müügi – omatarbe vahekord peaks olema VÄHEMALT 50/50.

• Saavutamaks majapidamisele ootuslikku 10- aastast tasuvusaega peab kapitalikulu alanema veel ca. 50%, s.t. mitte ületama 1,1 €/W ceteris paribus (täna 1,7 €/W) kas läbi tehnoloogia odavnemise või toetusmeetmete (võimsuse- või toodangupõhine?).

• Põhjalikumat uurimist vajaks veel kombineeritud süsteemide ning ühistulise pisi-või väiketootmise majanduslik mõju ühistu liikmete/investorite energiakuludele (mastaabi efekt ?) ning kogukondlikud energiasaared ja virtuaalsed elektrijaamad

Kokkuvõte

• Investeeringu sisemise tulukuse suurendamiseks ja tasuvusaja lühendamiseks peab majapidamine tõenäoliselt muutma suuremal või vähemal määral oma tarbimisharjumusi.

• Koos mikrotootmise investeeringuga peaks majapidamine läbi viima energia TARBIMISE auditi: millal, kui palju ja milleks energiat kasutatakse ja kuidas ja mil määral seda õnnestub muuta – võrku müügi – omatarbe vahekord peaks olema VÄHEMALT 50/50.

• Saavutamaks majapidamisele ootuslikku 10- aastast tasuvusaega peab kapitalikulu alanema veel ca. 50%, s.t. mitte ületama 1,1 €/W ceteris paribus (täna 1,7 €/W) kas läbi tehnoloogia odavnemise või toetusmeetmete (võimsuse- või toodangupõhine?).

• Põhjalikumat uurimist vajaks veel kombineeritud süsteemide ning ühistulise pisi-või väiketootmise majanduslik mõju ühistu liikmete/investorite energiakuludele (mastaabi efekt ?) ning kogukondlikud energiasaared ja virtuaalsed elektrijaamad

“I’d put my money on the sun and solar energy. What a source of power! I hope we don’t have to wait until oil and coal run out before we tackle that.” Thomas A. Edison, 1931

Solar Power For Homes = The Automobile Of The 21st Century(tundmatu autori tsitaat internetist)

TÄNAN!andres.meesak@eesti.ee