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In welchen Regionen der USA lohnen sich Photovoltaik-Anlagen am meisten?

Richard Keiser
Richard Keiser

Richard Keiser ist Präsident des Solar-Marktforschungs- und Beratungsunternehmens Keiser Analytics. Vor dessen Gründung war er Chefanalyst bei Sanford Bernstein, einem Finanzanalyse-Unternehmen in New York, wo er das Team für Technologie-Strategien mit Schwerpunkt auf neuen Technologien leitete. Keiser hat am MIT promoviert.

In der Rubrik Solar-Report geht Richard Keiser die Frage an, in welchen Regionen der USA sich Photovoltaik-Anlagen am meisten lohnen.

 

Die Frage ist schwer zu beantworten

Unternehmenschefs und Analysten tun sich gleich schwer, diese sehr wichtige Frage zu beantworten. Dazu bedarf es tiefen Grundlagenwissens über die Photovoltaik-Wirtschaft. Und das allein genügt leider nicht. Die zur Beantwortung der Frage notwendigen Daten sind schwer zu bekommen, und noch schwieriger ist es, sie zu strukturieren und zu pflegen. Außerdem sind sie sehr dynamisch: Die US-Förderprogramme ändern ihre Struktur, werden gekürzt oder abgeschafft, und Umfang und Zusammensetzung der Strompreise ändern sich. All diese Variablen wirken sich auf die Attraktivität eines Marktes aus, der sich selbst im Laufe der Zeit wesentlich verändern kann.

Um diese sehr schwierige Aufgabe zu umgehen, behelfen sich viele Unternehmen mit Strahlungskarten. Für die Berechnung sind sie zwar wichtig, eine Geschäftsplanung allein auf ihrer Grundlage hat jedoch einen geringen Wert. Eine Strahlungskarte zeigt nur die Menge der Strahlungsenergie aus der Sonne, sagt aber nichts über das Förderumfeld oder den örtlichen Strompreis. In den USA sind diese jedoch sehr unterschiedlich und daher wichtig für die Berechnung einer künftigen Rendite eines Kunden.

Notwendig ist also nicht eine Strahlungskarte, sondern eine wirtschaftliche Photovoltaik-Karte, also eine dynamische Karte, die alle wichtigen Variablen kombiniert, ständig aktualisiert und die Rendite nach Regionen für heute und in der Zukunft genau berechnet. Solche Karten sind für Ausrüster und gewerbliche Projektentwickler besonders wertvoll, weil diese Unternehmen oft in vielen Gegenden gleichzeitig arbeiten und schnell in neue Märkte einsteigen und diese unterstützen können.

 

Max-ROI berechnet die Renditen für Kunden an jedem Standort

In diesem Artikel erkläre ich die Bestandteile wirtschaftlicher Photovoltaik-Karten und präsentiere ein neues Werkzeug für die Solarbranche: Max-ROI (Maximize Return On Investment, maximale Rendite). Es berechnet die Renditen für Kunden an jedem Standort - in den USA nach Postleitzahlen – und ermöglicht es Entwicklern und Ausrüstern, die derzeit rentabelsten Märkte zu identifizieren. Noch wichtiger: Sie können auf diese Weise herausfinden, welche Regionen sich ab welchem Preis für eine Photovoltaik-Anlage lohnen. Beispiele: Das Postleitzahlengebiet 12345 lohnt sich für 3,20 US-Dollar pro Watt, 23456 ab 2,70 USD/W, 34567 ab 2,40 USD/W usw. Das macht aus Max-ROI ein starkes Verkaufs- und Planungsinstrument für Photovoltaik-Projektentwickler und –Ausrüster. Ich hoffe, dass es vermehrt eingesetzt wird und Photovoltaik-Anlagen sich noch stärker verbreiten.

Mein Artikel gliedert sich wie folgt: Zunächst stelle ich dar, was die Photovoltaik-Wirtschaft antreibt. Dann erkläre ich die Bestandteile der Analyse nach Postleitzahlen und den Rendite-Rechner Max-ROI. Und schließlich präsentiere ich Ergebnisse am Beispiel des Staates New York, für den die derzeit wirtschaftlichsten Postleitzahlengebiete ermittelt wurden. Die gesamte Analyse gibt es hier.

 

Photovoltaik-Wirtschaft: Kosten versus Wettbewerbsfähigkeit

Am besten kann die Photovoltaik-Wirtschaft eines Marktes verstanden werden, wenn der strapazierte und missverstandene Begriff Netzparität durch eine präzisere Systematik ersetzt wird. Sie müsste die Unterschiede zwischen den Kosten für photovoltaisch erzeugten Strom, den Endstrompreis und die Wettbewerbsfähigkeit der Photovoltaik, also den Vergleich der beiden, ausdrücklich berücksichtigen.

Die Kosten der photovoltaischen Stromerzeugung ist der Diskontwert aller Kosten für die Stromerzeugung dividiert durch den Diskontwert des gesamten erzeugten Stroms während der Laufzeit einer Anlage. Dies spiegelt sich in der Gleichung zur Berechnung der Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Energy, LCOE) wider, über die viel geschrieben wurde. Für die Photovoltaik-LCOE gibt es drei Haupt-Antreiber: (1) Kosten für die Erstinstallation; (2) Förderprogramme und (3) Sonneneinstrahlung. Diese drei Faktoren bestimmen im Wesentlichen, wie viel der Solarstrom aus einer Photovoltaik-Anlage kosten wird. (Finanzierung, Zinsen und Moduldegradation spielen eine untergeordnete Rolle).

Allein diese Kosten zu verstehen, ist wichtig. Sie sagen jedoch noch nichts darüber aus, ob ein Stromkunde – zum Beispiel ein Unternehmen oder ein Privatmann – Geld sparen kann, wenn er eine Solarstromanlage installiert. Das fällt in die Kategorie Wettbewerbsfähigkeit. Das ist der Vergleich zwischen den Kosten für photovoltaisch erzeugten Strom und dem Endstrompreis in einem gegebenen Markt. Nur durch diesen Vergleich kann die Rendite aus einer Photovoltaik-Anlage berechnet werden, um herauszufinden, ob ein Kunde Geld sparen kann oder nicht.

Lassen Sie mich diesen Punkt anhand von zwei hypothetischen Beispielen erläutern: Nehmen wir an, die Sonneneinstrahlung betrüge überall in den USA 1.800 kWh/m2, und die Kosten für eine dezentrale PV-Anlage lägen bei 2,00 USD/W. Mit der LCOE-Gleichung entspräche dies Solarstromkosten von rund 0,15 USD/kWh. Läge der Strompreis für Endkunden in den gesamten USA bei 0,10 USD/kWh, wäre Photovoltaik immer noch nicht wettbewerbsfähig, und die Nachfrage nach PV-Anlagen wäre gleich null. Wären die Kosten für eine PV-Anlage doppelt so hoch – dies entspräche rund 0,30 USD/kWh Solarstrom – und betrüge der Endkunden-Strompreis im gesamten Land 0,35 USD/kWh (wie in Hawaii), wäre Photovoltaik in der ganzen Nation wettbewerbsfähig, und die Nachfrage wäre automatisch sehr groß (mindestens 1 Terawatt). Nur durch solche Vergleiche kann die wirtschaftliche Nachfrage nach Photovoltaik-Anlagen bestimmt werden.

Ende letzten Jahres habe ich eine detaillierte Studie des US-Solarmarktes veröffentlicht. Sie beinhaltete diese Rechnungen mit staatlichem Förderprogramm und ohne. Die Analyse gilt auch heute noch und zeigt, dass die Nachfrage nach PV-Anlagen in den USA einen Wendepunkt erreicht, wenn die durchschnittlichen Kosten für die Installation einer Anlage – gewerblich und privat – die Drei-Dollar-Marke pro Watt erreichen. Das sollte 2013/14 der Fall sein.

 

Daten nach Postleitzahlen machen Solar-Wirtschaft verbindlich

Die erste Studie lieferte Daten nach US-Bundesstaaten und stellte daraus deren Photovoltaik-Potenzial fest. Die jetzige Studie ist mit ihren auf einzelne Standorte heruntergebrochenen Daten wertvoller. Durch die feinere Auflösung können viele wichtige Unterschiede innerhalb eines Staates herausgearbeitet werden. In Kalifornien laufen zum Beispiel einige Förderprogramme noch, während bei anderen das Geld ausgegangen ist. In Long Island ist die durchschnittliche Sonneneinstrahlung pro Quadtratmeter um 200 kWh höher als im Norden des Staates New York. In Connecticut zahlen einige Kunden für ihren Strom 0,14 USD/kWh, andere über 0,23 USD/kWh usw. Für diejenigen, die Geschäfte mit Photovoltaik machen, sind diese Unterschiede wichtig. Folglich wird die Solar-Wirtschaft nur durch lokale Daten verbindlich.

In den USA kann diese Analyse sehr genau und sinnvoll auf Postleitzahlen-Ebene vervollständigt werden. Das sind geographische Einheiten mit üblicherweise 10-80 Quadtratkilometern Fläche. Das gibt dem Analysten die notwendige Feinheit, um mit der Vielzahl an Förderprogrammen und Stromversorger-Gebieten sowie unterschiedlichen Einstrahlungswerten umzugehen.

 

Für jede PLZ müssen Strompreis, die Sonneneinstrahlung und verfügbare Förderprogramme ermittelt werden

Leider gibt es in den USA mehr als 40.000 Postleitzahlen. Um die Renditen korrekt zu berechnen, müssen für jede PLZ der derzeitige Strompreis, die Sonneneinstrahlung und verfügbare Förderprogramme ermittelt werden. Jeder dieser Werte kann sich wiederum aus verschiedenen Daten zusammensetzen, und diese können sich unregelmäßig ändern (Förderprogramme, Strompreise usw.). Daher ist eine korrekte Rechnung auf PLZ-Ebene um einiges komplexer als auf bundesstaatlicher Ebene.

In freue mich (und bin ein wenig stolz), dass wir ein System und Werkzeug entwickelt haben, mit dem wir diese riesige Datenmenge bearbeiten und aktualisieren können. Wir nennen es Max-ROI, eine Abkürzung für „Maximize Return On Investment“ (maximale Rendite). Es berechnet zwei wichtige Ergebnisse auf PLZ-Ebene. Das erste ist die Rendite, die ein Kunde beim Bau einer PV-Anlage erzielen würde. Wenn sie einen bestimmten Wert – zum Beispiel 20 % - erreicht, ist es wahrscheinlich, dass die Nachfrage nach Photovoltaik-Anlagen in diesem Markt stark sein wird. Das sagt einem Entwickler, wo er heute schon seine Verkaufsbemühungen konzentrieren sollte.

Das zweite Ergebnis ist sogar noch nützlicher. Max-ROI kann die Rendite eines Marktes in der Zukunft berechnen und vorhersagen, welche PLZ-Gebiete sich ab welchen Anlagenpreisen lohnen werden. Nehmen wir zum Beispiel an, Kunden investieren ab einer Rendite von 20 % in Photovoltaik-Anlagen. Max-ROI kann berechnen, dass Kunden im PLZ-Gebiet 12345 dies bei 3,40 USD/W erreichen, im PLZ-Gebiet 23456 bei 2,70 USD/W, im PLZ-Gebiet 34567 bei 2,50 USD/W usw. Das sagt einem Entwickler oder Modulhersteller, wo er künftig seine Verkaufsbemühungen konzentrieren sollte. Insofern ist Max-ROI ei effektives Instrument, um Vertriebsstrategien auszubauen und Wachstumsstrategien zu gestalten.

 

Dateneingabe und Ergebnisse am Beispiel des Staates New York

Im Sinne der Arbeit mit lokalen Daten möchte ich die eingegebenen Zahlen und einige Ergebnisse für meinen Heimatstaat New York zusammenfassen.

Er hat eine Fläche von rund 140.000 km und ungefähr 20 Millionen Einwohner, ist also etwa doppelt so groß wie Bayern mit 50 % mehr Bevölkerung. Der Staat gliedert sich in etwa 1.800 PLZ. Wie bei einem Gebiet dieser Größe zu erwarten, ist die Sonneneinstrahlung unterschiedlich stark. Sie reicht von etwa 1.400 kWh/m2 in Grenznähe zu Kanada zu etwa 1.700 kWh/m2 auf Long Island.

Im Staat New York gibt es über 80 Stromversorgungsunternehmen, und die Strompreise reichen von 0,03 USD/kWh bis über 0,30 USD/kWh. Gewerbliche Photovoltaik-Anlagen werden vom Bundesstaat und von den Stromversorgern gefördert. Außerdem greift eine 30-prozentige Steuergutschrift. All diese Variablen müssen für jede PLZ aktuell gehalten und in ein Wirtschaftsmodell eingespeist werden, das die künftigen Stromkosten mit den Kosten und Nutzen einer Solarstromanlage vergleicht.

Ich will die Leser nicht mit Modellierung langweilen und komme daher gleich zu einfachen Ergebnissen: Wie beschrieben liefert Max-ROI Renditen für Kunden nach PLZ. Anlage 1 zeigt, dass bei einer gewerblichen Anlage mit 100 kW Nennleistung in New York mit Installationskosten von 2,70 USD/W in folgenden PLZ-Gebieten eine Rendite von 26 % erreicht werden kann: 11718 (Bridgewaters), 11729 (Deer Park), 11717 (Brentwood) und 11804 (Old Bethpage); 25 % Rendite gibt es in 11735 (Farmingdale). Das sind die fünf lukrativsten PLZ-Gebiete. Mit diesem Ergebnis können Installateure sehen, welche Regionen jetzt die höchsten Renditen bieten, und ihren Vertrieb darauf konzentrieren.

 

Anlage 1

Das zweite Ergebnis ist aus meiner Sicht ein wahres Juwel: Der Preis, bei dem PV-Installationen der einzelnen PLZ-Bereich angestoßen werden. Lassen Sie mich zwei Punkte im Anhang beschreiben, um zu zeigen, warum dieses Ergebnis so nützlich ist. Der „Anschub-Punkt“ für die erste PLZ-Region, 10913, liegt bei 2,50 USD/W. Das bedeutet, dass bei Kosten von 2,50 USD pro installiertem Watt ein Geschäftskunde eine Rendite von mindestens 20 % erzielen wird, wenn er eine Solarstrom-Anlage baut. Derzeit liegen die Kosten für gewerbliche Anlagen im Nordosten bei etwa 2,70 USD/W. Dieser Kunde kann also momentan noch nicht gewinnbringend bedient werden. Angesichts der Modulpreisentwicklung ist es jedoch sehr wahrscheinlich, dass er in drei bis sechs Monaten mit einer Photovoltaik-Anlage Geld sparen kann. Mit diesem Wissen und bei der Dauer des Verkaufs und der Installation einer PV-Anlage sollte der Entwickler oder Ausrüster jetzt mit der Entwicklung dieses Marktes beginnen.

 

Anlage 2

Der „Anschub-Punkt“ für das zweite PLZ-Gebiet, 12530, liegt bei 2,00 USD/W. Dieser Wert ist 25 % niedriger als die derzeitigen Installationskosten (2,70 USD/W). Insofern dauert es noch etwas, bis dieser Markt sich entwickelt. Entwickler und Ausrüster sollten ihn also erst 2013/14 angehen. Unternehmen können somit langfristige Wachstumsstrategien entwickeln, wenn sie die Solar-Anschub-Punkte innerhalb eines oder mehrerer Staaten kennen.

Max-ROI zeigt also nicht nur, wo heute die lohnenswertesten Märkte sind, sondern wie sich die künftige Nachfrage voraussichtlich entwickelt. Mit diesen wertvollen Informationen können Photovoltaik-Projektentwickler und –Ausrüster ihren Absatz und ihre gewinne steigern.

Zum gesamten Bericht oder zur Vereinbarung einer Produktdemonstration geht es hier: http://www.keiser-analytics.com/products


Anlage 1

PLZ mit den höchsten Renditen für gewerbliche Photovoltaik-Anlagen mit 100 kW im Bundesstaat New York im dritten Quartal 2012

PLZ

Stadt

Rendite

11718

Bridgewaters, NY

26%

11729

Deer Park, NY

26%

11717

Brentwood, NY

26%

11804

Old Bethpage, NY

26%

11735

Farmingdale, NY

26%

Quelle: Keiser Analytics

 

 

Anlage 2

Kosten für die Installation einer PV-Anlage, bei denen PLZ-Gebiete lukrative Solar-Märkte werden

PLZ

Stadt

Rendite

10913

Congers, NY

$ 2,50

12530

Hopewell Junction, NY

$ 2,00

12308

Schenectady, NY

$ 1,70

Quelle: Keiser Analytics