Οι διακυμάνσεις των τιμών ηλεκτρισμού από φυσικό αέριο δεν μπορούν να αντιστρέψουν το πλεονέκτημα της ανάπτυξης μιας ηλιακής συστοιχίας. Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξαν επιστήμονες του Πανεπιστημίου RWTH του Άαχεν στη Γερμανία, οι οποίοι ανέλυσαν την επιρροή που είχαν τα πολιτικά μέτρα που έλαβε η γερμανική κυβέρνηση για την καταπολέμηση των αυξανόμενων τιμών της ενέργειας τα τελευταία χρόνια στην κερδοφορία των φωτοβολταϊκών συστημάτων κατοικιών.
Ειδικότερα, οι ερευνητές ανέλυσαν τα μέτρα που έλαβαν οι γερμανικές αρχές μετά την έναρξη της κρίσης της πανδημίας COVID-19 και αυτά μετά το ξέσπασμα του πολέμου στην Ουκρανία. Η ανάλυσή τους επικεντρώθηκε στην πιθανή εξοικονόμηση πόρων που επιτεύχθηκε από επενδύσεις φωτοβολταϊκών που πραγματοποιήθηκαν σε μονοκατοικίες (SFH) κατά τη διάρκεια της συγκεκριμένης περιόδου.
Στον απόηχο των διαταραχών που προκλήθηκαν από την πανδημία COVID-19, σημειώθηκε σημαντική αύξηση των τιμών της ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Στις αρχές του 2022, οι τιμές του φυσικού αερίου στο χρηματιστήριο ήταν πάνω από 600% υψηλότερες σε σύγκριση με τον Ιανουάριο του 2020 1 . Αυτό έκανε την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με αέριο σημαντικά πιο ακριβή και προκάλεσε αύξηση των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας κατά σχεδόν 500% την ίδια χρονική περίοδο.
Οι κύριοι μοχλοί για αυτήν την εξέλιξη ήταν η αυξανόμενη ζήτηση φυσικού αερίου (NG) μετά τους περιορισμούς COVID-19 και τις γεωπολιτικές εντάσεις μεταξύ Ρωσίας και ΕΕ.
Η ενεργειακή κρίση επιδεινώθηκε στις αρχές του 2022 από τη ρωσική εισβολή στην Ουκρανία. Οι οικονομικές κυρώσεις των δυτικών χωρών κατά της Ρωσικής Ομοσπονδίας και η επακόλουθη μείωση της μεταφοράς φυσικού αερίου προκάλεσαν περαιτέρω αναταράξεις στις ενεργειακές αγορές, με τα ολλανδικά συμβόλαια μελλοντικής εκπλήρωσης TTF να υπερβαίνουν τα 700 €/MWh στα μέσα του 2022. Εκτός από τις υψηλές μέσες τιμές της αγοράς, έκτοτε παρατηρείται αυξανόμενη αστάθεια στις αγορές ενέργειας. Η μέση ημερήσια διαφορά τιμών στην ενδοημερήσια αγορά ηλεκτρικής ενέργειας αυξήθηκε από 62,7 €/MWh το 2019 σε 322 €/MWh το 2022.
Σημαντικές επενδύσεις
Όλα αυτό είχε ως αποτέλεσμα να σημειωθεί στη Γερμανία, σημαντική αύξηση στιι επενδύσεις σε οικιακές ανανεώσιμες πηγές, όπως φωτοβολταϊκά συστήματα, συστήματα αποθήκευσης οικιακών συσσωρευτών και αντλίες θερμότητας. Στην κορύφωση της ενεργειακής κρίσης, ένα τυπικό γερμανικό νοικοκυριό με αντλία θερμότητας θα μπορούσε να εξοικονομήσει 1850 € και να μειώσει τις ισοδύναμες εκπομπές CO 2 κατά 250 g/kWh ετησίως. Οι πολιτικά εισαγόμενες μειώσεις τιμών στην ηλεκτρική ενέργεια και το φυσικό αέριο δεν αναστρέφουν αυτό το πλεονέκτημα.
«Για το ετήσιο συνολικό κόστος του συστήματος, λαμβάνουμε υπόψη τις ετήσιες επενδύσεις, το πάγιο λειτουργικό κόστος συντήρησης και το ετήσιο μεταβλητό κόστος λειτουργίας», εξήγησαν οι καθηγητές του πανεπιστημίου, σημειώνοντας ότι για την διεξαγωγή πιο ασφαλών συμπερασμάτων ελήφθη υπόψη ένα ευρύ φάσμα τύπων νοικοκυριών. «Ένα νοικοκυριό τριών ατόμων σε κτηριακό συγκρότημα που κατασκευάστηκε μεταξύ 1979 και 1990 λειτουργεί ως σημείο αναφοράς σε όλη την ανάλυση των αποτελεσμάτων».
Η ανάλυση έδειξε ότι, από το 2020 έως το 2021, ο πρώτος παράγοντας που μείωσε την εξοικονόμηση μέσω φωτοβολταϊκών συστημάτων ήταν η προγραμματισμένη σταδιακή μείωση των τιμολογίων τροφοδοσίας. Στη συνέχεια, το 2022, αν και η ενεργειακή κρίση που προκλήθηκε από τον πόλεμο στην Ουκρανία οδήγησε σε υψηλές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας, οι εξοικονομήσεις μειώθηκαν περαιτέρω για όσους αποφάσισαν να εγκαταστήσουν ένα φωτοβολταϊκό σύστημα λόγω των υψηλότερων τιμών των πάνελ.
«Η πτωτική τάση αντιστρέφεται για όλα τα νοικοκυριά το 2023, αν και το επενδυτικό κόστος παραμένει σε υψηλό επίπεδο», ανέφερε η έκθεση.
«Η εν λόγω αύξηση μπορεί να εξηγηθεί από τις υψηλότερες τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος και την απαλλαγή από τον φόρο ΦΠΑ για τα φωτοβολταϊκά από το 2023 και μετά που έχει τεθεί σε εφαρμογή από τη γερμανική κυβέρνηση. Επιπλέον, η κατάργηση του νόμου που περιορίζει την τροφοδοσία του φωτοβολταϊκού δικτύου στο 70% της ονομαστικής χωρητικότητας ισχύος αυξάνει τα κέρδη τροφοδοσίας».
Πώς διαμορφώθηκαν οι μέσες τιμές
Η ερευνητική ομάδα τόνισε ότι, από το 2019 έως το 2022, η μέση ημερήσια τιμή στην ενδοημερήσια αγορά ηλεκτρικής ενέργειας αυξήθηκε από 62,7 € (69,8 $)/MWh σε 322 €/MW. Ως αποτέλεσμα, η γερμανική κυβέρνηση εισήγαγε μια σειρά περικοπών στις τιμές της ενέργειας. Το 2023, για παράδειγμα, όρισε σταθερές τιμές 0,40 €/kWh για ηλεκτρική ενέργεια και 0,12 €/kWh για NG για το 80% της ετήσιας ζήτησης σε σχέση με το προηγούμενο έτος.
Η ανάλυση έδειξε ότι οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών ήταν οικονομικά επωφελείς κατά την περίοδο που αναλύθηκε.
Έδειξε επίσης ότι ο αριθμός των κατοίκων είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό της εξοικονόμησης που επιτυγχάνει ένας ιδιοκτήτης φωτοβολταϊκού συστήματος. Για παράδειγμα, ένα νοικοκυριό με δύο άτομα έχει 59–123 € λιγότερες ετήσιες αποταμιεύσεις από ένα νοικοκυριό 3 ατόμων, ενώ ένα νοικοκυριό τεσσάρων ατόμων έχει υψηλότερες αποταμιεύσεις από ένα νοικοκυριό 3 ατόμων κατά 65–135 €.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι, αν και η εγκατάσταση μιας μπαταρίας θα μπορούσε να κάνει τους ιδιοκτήτες φωτοβολταϊκών συστημάτων πιο ανεξάρτητους από το δίκτυο και λιγότερο ευάλωτους σε ξαφνικές αυξήσεις τιμών, η κερδοφορία των λύσεων ηλιακής ενέργειας και αποθήκευσης παραμένει μέχρι στιγμής περιορισμένη.
Φωτοβολταϊκά και μπαταρίες
Η ανάλυση έδειξε επίσης ότι η επένδυση στον συνδυασμό ΦΒ με μπαταρία και αντλία θερμότητας είναι οικονομικά λιγότερο ελκυστική από την επένδυση σε μια αντλία θερμότητας μόνο, αν και ο υβριδισμός των τριών τεχνολογιών ορίζεται ως μια «εφικτή» λύση για τη μείωση της εξάρτησης από το δίκτυο. «Ωστόσο, για ένα τυπικό νοικοκυριό τριών ατόμων η επένδυση σε ηλιακά φωτοβολταϊκά και αντλία θερμότητας με πηγή αέρα παραμένει οικονομικά εξαιρετικά επωφελής με εξοικονόμηση 1.028 ευρώ το 2023».
Τα ευρήματά τους εισήχθησαν στη μελέτη « Ποσοτικοποίηση των οφελών των επενδύσεων σε ανανεώσιμες πηγές για τους Γερμανούς οικιακούς αγοραστές σε περιόδους ασταθών ενεργειακών αγορών », που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Nature communications» .
Εκτός από τα κύρια αποτελέσματα, η έρευνα ανέλυσε την επίδραση των σχετικών παραμέτρων στην εξοικονόμηση κόστους και στη μείωση των εκπομπών CO 2 . Η αύξηση του μεγέθους του ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος (έως 13,7 kWp) συνήθως έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη εξοικονόμηση κόστους (ή ίσο κόστος) και μειώνει τις ετήσιες ισοδύναμες εκπομπές CO 2 ανά kWh ενέργειας που καταναλώνεται. Επιπλέον, η κατοχή ενός EV αυξάνει την ιδιοκατανάλωση και έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη εξοικονόμηση πόρων για όλες τις τοπολογίες, κάτι που ωφελεί ιδιαίτερα τις τοπολογίες με εγκατεστημένο HSS. Επιπλέον, η αύξηση του κόστους των τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έως και 30% το 2023 μειώνει την εξοικονόμηση πόρων.
«Συνολικά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εικόνα θα αλλάξει ουσιαστικά μέχρι το 2030», κατέληξαν οι ακαδημαϊκοί. «Η εξοικονόμηση κόστους και οι μειώσεις εκπομπών με φωτοβολταϊκά συστήματα προβλέπεται να μειωθούν με την προοδευτική απεξάρτηση από τον άνθρακα του δημόσιου δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, η επανεκτίμηση των μηχανισμών αποδοχών θα πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά τα επόμενα χρόνια, όταν στοχεύουμε σε σταθερούς ρυθμούς αύξησης των ηλιακών φωτοβολταϊκών κατοικιών».
