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Die Dämmerung der zu teuren Photovoltaik

Nur selten liegen Daten vor, die eine Abschätzung der Stromgestehungskosten unter Berücksichtigung einer unterbrechungsfreien Versorgung der Verbraucher ermöglichen. Dies ist praktisch nie der Fall bei den so genannten erneuerbaren Energien, deren Produktion oft gleich Null ist und die bei Überschuss gespeichert werden müssen.

Hier ein Beispiel aus den USA.
Arevon Energy, Inc. Communiqué 9. Dezember 2024.
https://arevonenergy.com/arevon-announces-the-start-of-commercial-operations-at-its-eland-1-solar-plus-storage-project-in-california/

“Eland 1 Solar-plus-Storage in der Stadt Mojave ist ein Solarprojekt mit einer Leistung von 384 Megawatt (MWdc) in Verbindung mit 150 MW/600 Megawattstunden (MWh) Energiespeicherung.

Das bedeutet, dass maximal 600/150 = 4 Stunden Speicherzeit bei voller Auf- oder Entladeleistung installiert sind. Beachte auch, dass die Batterie nur bis zu einem Bruchteil (39 %) der Nennleistung der Solarzellen geladen werden kann. Dazu noch eine logistische Bemerkung: Eine Reserve darf nie ganz voll oder ganz leer sein, sonst fehlt die Regulierbarkeit.

“Eland 1 und 2 sind eine der grössten Solar-plus-Speicher-Anlagen des Landes mit Gesamtkapitalkosten von mehr als 2 Milliarden Dollar. Wenn beide Phasen abgeschlossen sind, wird die kombinierte Kapazität der Projekte 758 MWdc Solarstrom und 300 MW/1.200 MWh Energiespeicher betragen.”

Die Batterien werden direkt mit dem Gleichstrom der PV-Zellen aufgeladen. Bei 3% Umwandlungsverlusten (Warmluft wird erzeugt) können dann 758 MWdc eine Wechselstromleistung von 735 MWe liefern.

Wenn man grosszügig annimmt, dass diese Dimensionierung ausreichend ist, um die Nachfrage Tag und Nacht zu befriedigen, beträgt die Gesamtinvestition 2 000 000 000/735 000 = 2721 USD/kWe (wenn es nicht ausreicht, sind zusätzliche Investitionen notwendig).

Bei einem Lastfaktor von 25 % (Südkalifornien), Abnutzungsverlusten von 0,5 %/Jahr und einer Lebensdauer von 25 Jahren liegt die durchschnittliche Produktion bei 1,51 TWh pro Jahr.

Bei jährlichen Betriebskosten in Höhe von 1 % der ursprünglichen Investition, der Bildung einer Rücklage in Höhe von 10 % der ursprünglichen Investition für den Rückbau und die Abfallentsorgung am Ende der Lebensdauer und einer Fremdfinanzierung zu einem Zinssatz von 4 %, die über die gesamte Lebensdauer abgeschrieben wird, liegen die Produktionskosten bei 101 USD pro MWh.

Wie wäre es in der Schweiz?
Zu den gleichen Kostenparametern (also ohne viel teurer Swiss Finish) aber mit einem geographisch bedingten Lastfaktor von nur 11% würde die Produktion 0,66 TWh pro Jahr betragen und 230 USD/MWh kosten.

Es handelt sich um einen technischen „best of the best“-Fall mit einem praktisch unwiderlegbaren Ergebnis: PV WAR, IST UND BLEIBT TEUER.

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6 thoughts on “Die Dämmerung der zu teuren Photovoltaik”

  1. Im Vereinigten Königreich wurde 2013 für das neu zu bauende Kernkraftwerk Hinkley Point C eine Einspeisevergütung von 92,50 Pfund/MWh zu Preisen von 2012 (derzeit umgerechnet 141 €/MWh)[24] zuzüglich Inflationsausgleich mit einer Laufzeit von 35 Jahren festgelegt. Was also ist teurer? Fazit: ATOM WAR, IST UND BLEIBT TEURER https://de.wikipedia.org/wiki/Stromgestehungskosten

    1. Das ist eine ewige Verwirrung: Eine Schätzung der Produktionskosten hat nichts mit einem Preis zu tun, der aufgrund einer Entscheidung bezahlt wird, die mehr oder weniger durch nicht-technische und unergründliche Faktoren verzerrt ist.
      Machen wir eine ähnliche Rechnung für ein Kernkraftwerk mit 1600 MWe, einem Auslastungsfaktor von 85%, einer Lebensdauer von 60 Jahren, einer Investition von 6000 Fr./kW, Wartungskosten von 5%/a der Anfangsinvestition, 1%/a Verwaltungs- und Bürokratiekosten, einer Rückstellung für einen Stilllegungsfonds von 100% der Anfangsinvestition und 1 Cent pro kWh für Brennstoff und dessen Verarbeitung.
      Das Ergebnis ist 97 Fr/MWh.
      PV kann vielleicht in Südkalifornien wettbewerbsfähig sein, aber gar nicht und nie in Mitteleuropa.

  2. Dazu kommt noch die nötige Infrastruktur, die notwendigen Netzausbaukosten: Eine 230 kV Hochspannungs-Übertragungsleitung über etwas mehr als 100 km nach Los Angeles, auf der Einspeiseseite DC/AC-Wechselrichter, ein neues Umspannwerk mit Transformatoren und Leistungsschaltern, dazu aufwendige Leistungselektronik (für PV z.B. ein Unified Power Flow Controller, der Spannung, Phasenwinkel und Impedanz regelt). Dazu kommen die Kosten für wetterbedingten Backup plus Kosten der Abregelung. Erhebliche Beträge, die in den gegenwärtigen Stromgestehungskosten nicht berücksichtigt werden. Deshalb wird von verschiedenen Seiten vorgeschlagen, das bisher übliche Modell der Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Electricity, LCOE) durch Methoden zu ersetzen, die den Stromverbrauchern eine echte Kostentransparenz ermöglicht, so z.B. die Internationale Energieagentur (IEA) mit den Value Adjusted Levelized Cost (VALCO). Sehr lesenswert auch die Studie vom April diesen Jahres von Veronika Grimm, Leon Oechsle und Gregor Zöttl von der Technischen Universität Nürnberg. Ihre Studie zeigt auf, dass die herkömmliche LCOE-Methode der Kosten von Erneuerbaren keine belastbare Grundlage für die Einschätzung der zukünftigen Stromkosten darstellt.

    1. VALCO ist noch schlimmer als LCOE, da es nur mit der Simulation von zukünftigen , zeitlich verschiedenen, Strompreisen etwas nachrechnet, was noch besser manipulierbar als LCOE ist. Deterministischer Wahnsinn!
      LCOE berechnet ebenfalls keine Kosten, sondern einen Mindestpreis, um Gewinne zu sichern.. Also nicht “was es kostet, zu produzieren” sondern “wie kann ich diesen Preis rechtfertigen”.
      In meinen ‘on the back of the envelope’ Kostenrechnungen wird die ganze Investition zu einem Zinssatz über die gesamte Lebensdauer der Anlage abgeschrieben.

  3. Ob es nun gut gelungene “back on the envelope” Kostenrechnungen sind (Applaus!) oder verschiedene Modelle der Stromgestehungskosten, es bleibt, dass Wind und Sonne alleine keine Lösungen für die Versorgung von Industrienationen sind. Es braucht einen leistungsfähigen, finanziell gesunden Mix an Energieerzeugungstechnologien, um eine Gesellschaft mit ausreichend und erschwinglicher Energie zu versorgen, weil es eben auch noch viele andere Herausforderungen gibt als nur den Klimawandel.
    Ich stimme absolut zu, dass die VALCO-Methode der IEA sehr suboptimal ist aber immerhin ist die IEA damit schon mal einen ersten Schritt vom kritiklosen Bejubeln der vermeintlich günstigen Erneuerbaren abgerückt. Immerhin war die LCOE-Methode bis dahin die am häufigsten verwendete Methode auf der ganzen Welt.
    Kritik daran gibt es immerhin schon sehr lange und von vielen Seiten, wie zum Beispiel auch das EROI-Modell von Charles Hall oder Daniel Weissenbach, dass ein minimaler EROI notwendig ist, um Industriegesellschaften in Nordamerika, Asien oder in Europa am Leben zu erhalten. Veronika Grimm und ihre Mitautoren stellen ebenfalls die Frage nach den Kosten einer kontinuierliche Stromnachfrage einer solchen Industriegesellschaft, also der Levelized Cost of Load Coverage (LCOLC).
    Welche Optionen verbleiben, wenn unsere Wirtschaft einen starken Rückgang der kontinuierlichen Energieversorgung erleidet? Und was richtet die gegenwärtige Energiepolitik in der Entwicklungshilfe an? Im Westen gibt es (noch) BAckUp-Kapazitäten, wenn Wind und Sonne nicht liefern, aber welche (weitere) Fehler werden wir in den Ländern Afrikas (und anderen) verursachen? Da kann Kostentransparenz helfen – und auch, dass alle Kosten berücksichtigt werden, nicht nur die der Art der Erzeugung sondern auch die spezifischen Folgekosten des Transports, der Verteilung, der Speicherung, des BAckUps, der Abregelung, etc.

    1. Nichts gegen Kostentransparenz, aber dann bitte richtig und auch bei Atomstrom bis ins letzte Detail (zb nicht gedeckte Versicherungskosten). Und Befürworter der Erneuerbaren reden nie nur von Wind und Solar – vielmehr lautet die Erfolgsformel WWS (Wind WASSER Solar – wobei Wasser ja zb für die Schweiz besonders wichtig ist) – und das Paket wird ergänzt durch neue Speichermöglichkeiten wie etwa das Bidirektionale Laden von E-Autos, dessen Potential der C-C-Blog noch bis vor Kurzem explizit als inexistent bezeichnete.

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