Besitzer oder Betreiber von PV-Anlagen verschwenden viel Geld durch Einspeisevergütung, Marktanreizprogramm oder Direktvermarktung an der Strombörse.
Lohnt sich die Wasserstoffproduktion für große PV- Freianlagen?
Die Einspeisevergütung für netzgebundene PV-Anlagen 2023 läuft aus. Die Direktvermarktung kann interessant sein, wenn der solare Strom phasenverschoben angeboten wird. Wer seinen Sonnenstrom nachts oder an bedeckten Tagen anbietet, bekommt den besten Preis.
Ist eine Brennstoffzelle wirtschaftlich, um an der Börse grünen Strom zu handeln?
Dieser Artikel beschreibt eine grobe Wirtschaftlichkeitsvorbetrachtung für die zeitlich verbesserte Netzeinspeisung durch die Zwischenspeicherung von grünem Strom in Wasserstoff und die Verstromung durch Brennstoffzellen.
Inhalt
Ist eine Brennstoffzelle wirtschaftlich, um an der Börse grünen Strom zu handeln?
Können Bürgersolaranlagen ihre Rendite durch Wasserstoff erhöhen?
Wie hoch ist die Rendite von Bürgersolaranlagen
Wie ist der Strompreis an der Börse für die Direktvermarktung?
30% mehr Erlös durch Wasserstoffgepufferte Direkteinspeisung im Tagesverlauf
Was kosten Elektrolyseure zur Wasserstoffproduktion?
Die 3fache Rendite durch wasserstoffgestützte Direkteinspeisung von Solarkraftwerken
Wieviel Gewinn erwartet den Solaranlagenbetreiber am Ende der Wasserstoff konversion?
Können Bürgersolaranlagen ihre Rendite durch Wasserstoff erhöhen?
Bürgersolaranlagen waren bislang eine gute Möglichkeit dem Volk ein passives Einkommen durch erneuerbare Energien zu ermöglichen. Bürger ohne eigene Dachflächen konnten somit auch an dem positiven Gefühl von grünen Energien beteiligt werden. Sie konnten etwas Gutes gegen den Klimawandel tun.
Wie hoch ist die Rendite von Bürgersolaranlagen?
Oftmals waren Bürgersolaranlagen eine Investition für wahre Überzeugungstäter. Selbst wenn die Fläche mehrere Hektar groß war und Energie im Megawattbereich an den Netzbetreiber geliefert wurden, musste der bürokratische Aufwand sogar ehrenamtlich bewältigt werden. Zwischen 2014 und 2021 bekamen die Betreiber von Solarkraftwerken hauptsächlich die EEG-Umlage.
Die Rendite war meist unter 4%. Außerdem betrug die Abschreibung oft 10 bis 20 Jahre.
Es blieb dem Bürger jedoch das gute Gewissen, etwas für die Umwelt getan zu haben und somit die ENERGIEWENDE voranzutreiben.
Wenn das Solarkraftwerk mit Equipment aus China gebaut wurde, ist die ÖKOBILANZ VON PHOTOVOTAIK sehr fraglich.
Lesen Sie dazu gerne
https://green-energy-scout.de/der-positive-fusabdruck-von-photovoltaik/
Wieviel ist die EEG-Umlage?
Die EEG-Umlage war zwischen 2014 und 2021 ca. 6 Cent pro Kilowattstunde. Der Bürger zahlte bis vor dem Ukrainekrieg ca. 28 Cent pro Kilowattstunde Strom, den er Zuhause konsumierte. 2023 sind Strompreise von 45 Cent je Kilowattstunde keine Seltenheit.
Die Marge des Stromnetzes und dessen Betreiber betrug also das 4-6-fache des bezahlten Strompreises.
Wie ist der Strompreis an der Börse für die Direktvermarktung?
Schauen wir uns zunächst den Tagespreis und den Day Ahead Market an.
Rendite für börsengesteuerte Wasserstoffproduktion für große Photovoltaik PV- Freianlagen im Day Ahead Market
Abbildung Börsenstrompreis Sommer 08.2022 von EnergieCharts
Es wird schnell deutlich, dass der Preis für die Einspeisung in das Stromnetz mittels Direktvermarktung gegen 12 Uhr mittags am niedrigsten ist. Morgens und abends zu den Spitzenlastzeiten am höchsten ist. Der Day Ahead Market Unterschied mit dem roten Graph an diesem Augusttag lag zwischen 380 zu 525 Euro pro Megawattstunde.
30% mehr Erlös durch wasserstoffgepufferte Direkteinspeisung im Tagesverlauf
Der Vorteil von Wasserstoff ist dabei die weitgehende Unabhängigkeit von Zyklen. Wo hingehend eine Lithium Batterie nach ca. 4.000 Zyklen also nach ca. 10 Jahren teuer entsorgt werden muss, kann ein Wasserstoffspeicher beliebig oft beladen und entladen werden. Zudem sind die Kosten für Speicherkapazität sehr gering. Nehmen Sie die billigste chinesische Lithiumzelle bezahlen sie min. 500 Euro pro Kilowattstunde Batterie.
Eine Wasserstoff Gasflasche für 200-300 Bar aus recycelbarem Stahl kostet ca. 20 €/kWh.
Abbildung Preis Wasserstoffspeicher
Die Initialinvestition in Elektrolyseure und Brennstoffzellen mit viel Edelmetall ist in Zeiten der Inflation eine nützlichere Investition als Gold.
Was kosten Elektrolyseure zur Wasserstoffproduktion?
Wenn kein riesiger Druckspeicher für geringe Drücke vorhanden ist, braucht man neben dem Elektrolyseur noch einen Verdichter.
Bei konventionellen Herstellern kommt man auf Preise für die Wasserstoffproduktion ohne Speicher selbst von 140 bis 700 Euro je Normliter/h Wasserstoffproduktion.
Einzig der VE Space© von Volks-Elektrolyseur erreicht Investitionskosten ohne Speicher von 70 €/Normliter und Stunde Wasserstoff. Dazu ist der Volks-Elektrolyseur, der einzige Elektrolyseur mit der nachhaltigen PEM Technologie. Die polymer electrolyte membrane kurz PEM Technologie ist säurefrei und nicht toxisch für den Menschen. Die Anion Exchange Membrane kurz AEM-Technologie benutz Kalilauge. AEM Elektrolyseure sind kurzlebiger, größer und günstiger als PEM-Elektrolyseure. Der Volks-Elektrolyseur bis zu 40.000 Betriebsstunden (5 Jahre Wartungsfrei) sehr langlebig.
Für nähere Informationen zu Preisen laden Sie sich gerne unsere kostenlose internationale Wasserstoff Preisliste 2023 herunter. Über 50 Hersteller der Wasserstoffwirtschaft mit aktuellen Preisen.
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Rendite börsengesteuerter Wasserstoffproduktion für große Photovoltaik PV- Freianlagen im Winter (saisonale Rendite H2 Stromeinspeisung)
Schauen wir uns den Leipziger Strombörsenpreis für das Jahr 2021 an.
Der Wertanstieg von Netzstrom zum Winter hin ist klar erkennbar.
Wer im Winter Sonnenstromüberschüsse aus dem vorhergehenden Sommer an der Strombörse verkauft, bekommt im besten Fall 600 €/Megawattstunde anstatt unter 200 €/ MWh. In Cent je Kilowattstunde also 6 Cent je Kilowattstunde anstatt von 2 ct/kWh Direktvermarktungspreis für Photovoltaikstrom an der Leipziger Strombörse.
Das EEX European Energy Exchange gab im August 2022 einen Anstieg der Preislimits von 4.000 €/MWh bekannt.
Die 3fache Rendite durch wasserstoffgestützte direkt Einspeisung von Solarkraftwerken
Bürgersolaranlagen oder Freiflächen-PV-Betreiber, die im Sommer Wasserstoff produzieren, um ihn im Winter zu verkaufen steigern Ihren Gewinn um das 3Fache.
Dies könnte die Investition in einem Inflationären System schnell amortisieren. Zudem müssen weder Negativpreise für Solarstrom gezahlt werden noch die Photovoltaik-Großanlage vom Netz getrennt werden oder Windkraftanlagen abgestellt werden.
Wie entwickeln sich die Strompreise der solaren Direktvermarktung unter geschädigten russischen Beziehungen?
Betrachten Sie nochmal obige Abbildung des Strommarktes. Der graue, nicht erneuerbare Strom hängt maßgeblich von russischen Importen ab. Nicht nur Gas für die Gaskraftwerke, sondern bislang auch günstige Kohle wird von den Kraftwerksbetreibern importiert.
- Russland, die USA und Arabien kann jederzeit die Preise erhöhen und der deutsche Strommarkt wird teurer. Die Rendite für Wasserstoffgepufferte erneuerbare Energie würde verbessert.
- Deutschland könnte, um den Krieg nicht mehr zu unterstützen, die Gasimporte drosseln. Flüssiggas aus anderen Quellen wäre sehr viel teurer als das fossile Erdgas aus Pipelines. Die Rendite für Wasserstoff gestützte Stromnetze steigt.
Experten gehen davon aus, dass die Börse Strom zu Höchstpreisen abnehmen würde, um die Netzstabilität zu wahren. Denn, steigt die Last über die Erzeugung, drohen BLACKOUTS.
Ab welcher PV-Anlagengröße lohnt sich die Wasserstoffumwandlung in Bürgerkraftwerken und PV-Freianlagen?
Tatsächlich investiert die Ölindustrie schon seit Jahren in große Elektrolyseure. Die Investition ist riesig und das Kapital für Bürger schwer zu beschaffen.
Ein skalierbarer „Kleinst-Elektrolyseur“ kann von bisherigen Gewinnen bezahlt werden. Die Speicherkapazität kann Stück für Stück erweitert werden. Zunächst kann auf 30% mehr Rendite durch Tagesschwankungen auf der Strombörse der Gewinn gesteigert werden, langfristig wird saisonale Stromvermarktung angestrebt. Das Bürgerkraftwerk agiert dann „Netzdienlich“.
Zunächst können auf Wasserstoff umgerüstete Stromaggregate mit hohen Leistungen und günstigen Anschaffungspreisen eingesetzt werden. Ist der Geschäftsfall bewiesen und die Gasflaschen abbezahlt, kann auf die Zukunftstechnologie Brennstoffzelle gesetzt werden.
Mit den zusätzlichen Einnahmen kann die Wasserstoff-Infrastruktur und die Brennstoffzellen- sowie die Elektrolyse Leistung gesteigert werden, bis der höhere Gewinn aus der saisonalen Einspeisung erzielt wird.
Sind die Jahre der Reinvestition vergangen, könnten den Investoren einer Bürgersolaranlage anstatt 4% Rendite eine gute Altersvorsorge bevorstehen.
Wieviel Gewinn erwartet den Solaranlagenbetreiber am Ende der Wasserstoff Konversion?
Nehmen wir zum Beispiel eine 1 Megawatt Peak (1000 kWp) große PV-Freianlage. Diese produziert ca. 1.000 Kilowattstunde je Kilowatt Peak (1.000 kWh/kWp oder 1 MWh/kWp) ca. 1000 MWh pro Jahr. Nehmen wir einen durchschnittlichen Strombörsenpreis von 200 €/MWh an, dann verdient der Solaranlagenbetreiber ohne Abzüge für Wartung und Verwaltung ca. 200.000 Euro im Jahr.
Auf dem Tagesmarkt kann der Gewinn mittels der Wasserstoffspeicherung auf 260.000 € Euro im Jahr gesteigert werden.
Verkauft das Bürgerkraftwerk nur 500 MWh im Sommer zu Bestpreisen dank Wasserstoff zwischen Speicherung für 130.000 €. Die anderen 500 MWh verkauft das Solarkraftwerk zu 500 €/MWh im Winter; so verzeichnet die Photovoltaikanlage 250.000 € Rohgewinn.
Insgesamt kann bei einer ein Megawatt Peak Photovoltaikanlage ein Umsatz von
380.000 € mit Wasserstoffzwischenspeicherung anstatt
200.000 € bei Direkt-Vermarktung ohne Wasserstoff
generiert werden.
Betreiber von Elektrolyseuren können zu negativen Börsenpreisen sogar Strom kaufen, um günstig Wasserstoff zu speichern.
Bei Sturm oder Nachmittags müssen nach wie vor viele Windkraftwerke und PV-Anlagen abgestellt werden, weil das Stromnetz mit dem Überangebot überfordert ist. Die Strombörse reagiert mit Negativpreisen. Elektrolyseure können den Strom gegen Geld in Wasserstoff umwandeln.
Solarkraftwerke in Straßennähe können zudem Wasserstofftankstellen betreiben um Bestpreise für ihre grüne Energie zu erzielen-
In Deutschland ist der Wasserstoffpreis an Tankstellen geregelt. Den höchsten Gewinn würde ein Solarkraftwerks Betreiber beim direkten verkauf an Kunden mit Wasserstofffahrzeugen erzielen.
Sollten Sie Fragen zu der technischen Umsetzung von Wasserstoff bei Solarkraftwerken haben, beraten wir sie gerne.
mailto: info@green-energy-scout.de
Die herangezogenen Werte aus genannten Quellen dienen einer groben Abschätzung. Eine genaue Wirtschaftlichkeitsberechnung ist durchzuführen.