Marginal Abatement Cost Curve (MACC): Mit dem MACC-Frame ... / 2.3 Praxis-Beispiel: Photovoltaik-MACC (inkl. Excel)

Praxis-Beispiel

MACC einer potenziellen PC-Anlage

Im Rahmen eines Beispiels soll eine MAC-Kurve für eine potenzielle PV-Anlage evaluiert werden: Angenommen eine Firma besitzt 20 Standorte und möchte nun vergleichen an welchem eine PV-Anlage unter dem Gesichtspunkt der CO2-Reduktion am effektivsten und kostengünstigsten ist.

In der Excel-Datei sind drei Hauptblätter enthalten:

• das Berechnungs-Sheet,
• das Locations-Sheet und
• das Data-Sheet

die jeweils spezifische Funktionen und Daten enthalten, die für die Analyse und Berechnung der Projektergebnisse als Grundlage zur Bildung einer Marginal Abatement Cost Curve notwendig sind.

Berechnungs-Sheet:

Hier werden alle Berechnungen für jeden im Standortblatt aufgeführten Standort durchgeführt. Um die Berechnungen für einen bestimmten Standort anzuzeigen, geben Sie dessen Standort-Nummer (1-20) in Zelle A1 ein. Das Feld "Input" ist mit dem Datenblatt und Standortblatt verknüpft,

Das Feld "Output" zeigt die Ergebnisse für den ausgewählten Standort, darunter Marginal Abatement Cost, gesamtreduzierte Emissionen und Finanzkennzahlen. Diese Berechnungen sind über die Jahre des Projekts aufgeschlüsselt und zeigen die Entwicklung der Stromeinsparungen sowie der damit verbundenen CO2-Einsparungen und Kosten-Nutzen-Analysen. Basierend darauf werden die Finanzkennzahlen berechnet.

Locations-Sheet:

Dieses Sheet bietet einen Überblick über die analysierten Standorte mit ihren standortspezifischen Daten zu den Berechnungen. Hier werden die grundlegenden Daten für die potenziellen Standorte festgelegt, wie Land, Dachfläche, Energieverbrauch und potenzielle Einsparungen durch PV.

Data-Sheet:

Im Datenblatt werden die dem Berechnungsblatt (Finanzielle Analyse PV) zugrunde liegenden Eingabedaten gespeichert. Hier lassen sich sämtliche Annahmen festlegen, die von Energiepreisen über Finanzindikatoren und Emissionsfaktoren bis hin zu den Annahmen zu den potenziellen PV-Projekten wie Lebensdauer, Betriebskosten etc. reichen. Diese Daten bilden die Grundlage für die Berechnungen im Berechnungs-Sheet und sind entscheidend für die Genauigkeit und Relevanz der Ergebnisse.

2.3.1 Schritt 1: Definierung Variablen

In der PV-Beispiel-Case werden drei verschiedene Strompreisprognosen präsentiert, welche die Entwicklung des Strompreises in unterschiedlichen Szenarien abbilden. Die Szenarien umfassen dabei eine niedrige, eine mittlere sowie eine hohe Strompreisentwicklung.

Im Rahmen der Szenarien Analyse werden zwei verschiedene Offsetting-Preise angenommen, um einen Bereich der möglichen Preisentwicklung von Offsetting-Zertifikaten über die nächsten Jahre abzudecken.

• Dabei wird eine moderate Entwicklung von 30 EUR/t im unteren Bereich der Spanne sowie
• eine steilere Preisentwicklung von 120 EUR/t als oberen Bereich angenommen.

Siehe Excel-MACC Tool:Tabellenblatt "Daten"-> Variablen -> Energie -> Forecast

2.3.2 Schritt 2: NPV berechnen

Hierfür müssen zunächst Annahmen getroffen werden, um den Cashflow der potenziellen Projekte über ihre Lebensphase zu bestimmen. Alle Einnahmen bzw. Einsparungen durch selbst erzeugten Strom müssen hochgerechnet werden, sowie Kosten wie Investitionskosten und Betriebskosten. (Tabellenblatt "Finanzielle Analyse PV") . Zusätzlich wird anhand des erzeugten Stroms eine potenzielle CO2-Reduktion bestimmt (Tabellenblatt "Finanzielle Analyse PV" -> Energy).

Um genaue Schätzungen bezüglich der potenziellen kWh-Produktion durch PV zu erhalten, kann ein PV-Rechner verwendet werden, um die potenzielle jährliche Leistung eines hypothetischen PV-Systems auf den Dächern der Gebäude jeder der jeweiligen Unternehmen anzunähern. Ein potenzieller PV-Rechner namens PVWatts® wurde vom National Renewable Energy Laboratory für das U.S. Department of Energy (DOE) entwickelt, um die Stromproduktion von PV-Systemen abzuschätzen. Der Rechner verwendet Annahmen, die für typische Flachkollektor-PV-Systeme angemessen sind, und berücksichtigt die relative Sonneneinstrahlung am Standort, um die potenzielle Leistung zu berechnen. Die Strahlungsdaten basieren auf der Wetterdatei des Standorts und berücksichtigen die Position der Sonne relativ zur Ausrichtung der PV-Module im Array. Auch die Systemverluste werden berücksichtigt, wobei der Standardwert auf 14 % eingestellt ist (PVWatts®, 2023). Zusätzlich können die Ergebnisse angepasst werden, um potenzielle Dachhindernisse und andere Einschränkungen zu berücksichtigen, die im PV-Rechner nicht berücksichtigt werden können, indem die geschätzte jährliche Leistung um 20 % reduziert wird bestimmt (Tabellenblatt "Standorte "-> "Dachfläche -20 %" & "Jährliche kWh-Einsparungen mit Hindernissen").

Für die Berechnungen der Einnahmen in Bezug auf deutsche Standorte sollte das Verhältnis von vor Ort erzeugtem und in das Netz eingespeistem PV-Strom berücksichtigt werden. Der Einspeisetarif kann aus dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG, 2023) für PV-Eigenverbrauchsanlagen ermittelt werden. Die Einsparungen resultieren aus der Vermeidung von Stromkosten, genauer gesagt aus jenen kWh, welche durch die Photovoltaikanlage erzeugt und nicht gekauft wer...