mart 2019 ges projeleri Ön fizibilite hesaplama · april 6, 2019 birim enerji üretim maliyeti...

24
MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Evsel, sanayi/ticarethane ve arazi uygulamaları Fatih YILMAZ, Teknik Satış Destek / EPSO - Solar http://www.abb.com.tr/solarinverters

Upload: others

Post on 12-Sep-2019

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

MART 2019

GES Projeleri Ön Fizibilite HesaplamaEvsel, sanayi/ticarethane ve arazi uygulamalarıFatih YILMAZ, Teknik Satış Destek / EPSO - Solarhttp://www.abb.com.tr/solarinverters

Page 2: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

LCOE

Birim enerji üretim maliyeti (LCOE)

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

LCOE: Leveleized Cost of Electricity represents the cost per kWh and covers all investment and operational costs over the system lifetime, including the fuels consumed and replacement of equipment. Using LCOE makes it possible to compare a PV installation with any kind of power plant.

CAPEX: Capital expenditure / Yatırım maliyeti

OPEX: Operational expenditure / İşletme/bakım maliyeti

YIELD: Unit energy generation per installed DC power / Birim enerji üretimi

LCOE

CAPEX OPEX

YIELD

Slide 2

Page 3: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Birim enerji üretim maliyeti (LCOE)

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 3

For each system the LCOE calculation takes into account:

– The lifetime of the plant

– Investment costs (CAPEX)

– Operational and maintenance costs (OPEX)

– The discount factor (expressed as the Weighted Average Cost of Capital or WACC)

– The location of the plant, which for PV is essential to consider the difference in solar exposure

Lower LCOE goal

LCOE

CAPEX OPEX

YIELD

Page 4: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Birim enerji üretim maliyeti (LCOE)

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 4

For each system the LCOE calculation takes into account:

– The lifetime of the plant

– Investment costs (CAPEX)

– Operational and maintenance costs (OPEX)

– The discount factor (expressed as the Weighted Average Cost of Capital or WACC)

– The location of the plant, which for PV is essential to consider the difference in solar exposure

Lower LCOE goal

LCOE

CAPEX OPEX

YIELD

Page 5: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

CAPEX/OPEX maliyetlerinin LCOE üzerindeki rolü

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 5

34.0%

8.0

%

58.0%

39.5%

10.5%

50.0%

Cost trend over next coming years

– Module price decrease: - 32% in 2025

– Inverter price decrease: - 25% in 2025

– Other price decrease: - 50% in 2025

CAPEX repartition trend

Estimated OPEX and CAPEX share in the LCOE

In 2025 the Opex can reach 33% of Total LCOE with an high impact on cost and with possible critical consequences if not correctly evaluated in the component’s selection and system architecture

Module

Inverter

Other

2015 Capex repartition 2025 hypothetical scenario

2015 repartition Expected situation in 2025

Major cost savings will come from the “other costs” (Soft Costs, Installation, Hardware)

CAPEX reduction will increase the share of the OPEX in the LCOE

Designing inverters not only offering lower cost/watt but also other system benefits will be required to further contribute to the overall system cost reduction

81% 92%

1… 8%

0% WACC 10% WACC

67% 85%

33% 15%

0% WACC 10% WACC› Capex

Opex

Page 6: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Öztüketim ve Özyeterlilik kavramları

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 6

P

Öz Tüketim [%] =P − O

P∙ 100

O

Güneşten tüketilen Enerji

PV + INV

Evsel Yükler

IGrid

P P

Açıklamalar

P Güneşten üretilen enerji

O Şebekeye gönderilen enerji

I Şebekeden çekilen enerji

C Evde tüketilen enerji

0%

Page 7: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Öztüketim ve Özyeterlilik kavramları

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 7

100%

P

Öz Tüketim [%] =P − O

P∙ 100

O

Güneşten tüketilen Enerji

PV + INV

Evsel Yükler

IGrid

P P

C

Açıklamalar

P Güneşten üretilen enerji

O Şebekeye gönderilen enerji

I Şebekeden çekilen enerji

C Evde tüketilen enerji

Page 8: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Öztüketim ve Özyeterlilik kavramları

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 8

0%

P O

Güneşten tüketilen Enerji

PV + INV

Evsel Yükler

IGrid

P P

C

Öz Yeterlilik[%] =P − O

𝐶∙ 100

Açıklamalar

P Güneşten üretilen enerji

O Şebekeye gönderilen enerji

I Şebekeden çekilen enerji

C Evde tüketilen enerji

Page 9: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Öztüketim ve Özyeterlilik kavramları

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 9

50%

P O

Güneşten tüketilen Enerji

PV + INV

Home loads

IGrid

P P

Öz Yeterlilik[%] =P − O

𝐶∙ 100

CAçıklamalar

P Güneşten üretilen enerji

O Şebekeye gönderilen enerji

I Şebekeden çekilen enerji

C Evde tüketilen enerji

Page 10: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Öztüketim ve Özyeterlilik kavramları

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 10

100%

P O

Güneşten tüketilen Enerji

PV + INV

Home loads

IGrid

P P

C

Öz Yeterlilik[%] =P − O

𝐶∙ 100

Açıklamalar

P Güneşten üretilen enerji

O Şebekeye gönderilen enerji

I Şebekeden çekilen enerji

C Evde tüketilen enerji

Page 11: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Enerji dengesizliği kavramı ve fazla enerjinin akıbeti

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 11

Güneşli gün Bulutlu gün

Kaynak: https://www.volker-quaschning.de/publis/studien/solarstromspeicher/HTW-Berlin-Solarspeicherstudie.pdf

Page 12: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Enerji dengesizliği kavramı ve fazla enerjinin akıbeti

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 12

Kaynak: https://www.volker-quaschning.de/publis/studien/solarstromspeicher/HTW-Berlin-Solarspeicherstudie.pdf

Öztüketim Özyeterlilik

Mahsuplaşma süresinin uzun tutulmasıyla birlikte (saatlikten aylığa geçiş) enerji dengesizliği yatırımcı için bir dezavantaj olmaktan çıkacak ve şebeke sanal bir batarya gibi kullanılarak fazla üretilen enerji daha sonra kullanılmak üzere aylık bazda toplam tüketimden düşülecektir.

Page 13: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Üretilen enerjinin hesaplanması

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 13

Kaynak: http://globalsolaratlas.info/

Page 14: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Proje karlılığının belirlenmesi

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 14

INPUTS TABLE

USD/TL 5.00

EUR/TL 6.00

EUR/USD 1.20

Project Size 1,200.00 kWp 1,000.00 kWac

Unit Cost 700 USD/kWp 583 EUR/kWp

Project Cost 840,000 USD 700,000 EUR

Initial Annual Yield 1,400 kWh/kWp

Annual Yield Decrease 0.50%

Annual Operating Costs 5 USD/kWp

Equity 20% 168,000 USD

Debt 80% 672,000 USD

Total 100% 840,000 USD

Interest on Equity 4%

Interst on Debt 6%

Loan Period 10 Years

Depreciation 20 Years

Corp. Tax 0%

Energy Cost 0.4500 TL 0.0900 USD

Feed-in Tariff (FIT) 0.4500 TL 0.0900 USD

Energy Used on Site 100%

Energy Injected to the Grid 0%

Inflation Rate for Energy Price 2%

Total Energy Consumption - kWh/year

RESULT TABLE

Years of Operation 10 15 20

Total Energy (kWh) 16,426,996 24,336,826 32,050,879

Total Income (USD) 1,337,755 1,983,197 2,612,664

EBITDA (USD) 1,277,755 1,893,197 2,492,664

Net Profit (USD) 590,155 980,597 1,355,064

Net Present Value (USD) 242,436.35 590,547.01 862,637.85

Equity IRR 9.85% 19.20% 21.04%

Equity Payback in Years 6.87

Project IRR 6.99% 11.31% 12.83%

Project Payback in Years 6.99

LCOE (USD) 0.0565 0.0486 0.0449

Required data

Optimum design point

Bazı kaynak siteler:

Fizibilite hesaplama: https://www.volker-quaschning.de/software/cashflow/index.php

LCOE hesaplama: http://www.dgs.de/service/dgs-pv-stromkostenrechner/

Page 15: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Maksimum birim üretime göre değil, minimum LCOE’ ye göre tasarım

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 15

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.080

600 700 800 1000 1100 1200

LCO

E in

USD

/kW

h

Project Cost in USD/kWp

Project Cost vs. LCOE

1100kWh/kWp

1200kWh/kWp

1300kWh/kWp

1400kWh/kWp

Page 16: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Proje karlılığının belirlenmesi

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 16

1. Geri Ödeme Süresi

Basit bir yöntem olan geri ödeme süresi, yatırım projesinin sağladığı yıllık net nakit girişinin, ilk yatırım tutarını karşılamak için gerekli olan yıl sayısı şeklinde tanımlanabilir.

2. Net Bugünkü Değer

Bir yatırım projesinin net bugünkü değeri (NBD) yatırımın sağlayacağı nakit girişlerinin belli bir iskonto oranı (şirketin sermaye maliyeti) üzerinden bugüne indirgenmiş değerleri toplamı ile ilk yatırım tutarı arasındaki farktır.

3. İç Verim Oranı

İç kârlılık oranı, hakiki verim gibi isimlerle de bilinen iç verim oranı yöntemi (İVO), bir projenin gerektireceği yatırım tutarı ile bu projenin sağlayacağı nakit girişlerini birbirine eşit kılan iskonto oranıdır. Diğer bir deyişle, iç verim oranı projenin net bugünkü değerini sıfıra eşitleyen orandır.

4. Birim Enerji Üretim Maliyeti (LCOE)

Bu yöntemle proje ömrü boyunca hesaplanan birim enerji üretim maliyeti (LCOE) yine aynı süre icerisinde kullanılması planlanan birim elektrik tarifesinin ortalama değerinden düşük ise proje karlıdır denilebilir.

Kaynak: https://www.spl.com.tr/spl/eep/Specific/OEP/Upload/SINAV/CalismaNotlari/MKT_31%20Aral%C4%B1k%202017/1007-Finansal%20Yo%CC%88netim%20ve%20Mali%20Analiz_31122017.pdf

Page 17: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Örnek çatı GES Projesi

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 17

System Description:

• PV Plant: 48.76 kWp

• Application: Rooftop/Self-consumption

• Grid Connection: LV

• Solar Modules: 265Wp p-si modules (ASE60P265)

Pmpp: 265 WP

Vmpp: 31,52 V

Impp: 8,49 A

Dimensions: 997x1652mm

Efficiency: 16,09 %

• String Configuration: 23x8x265W

• Inverter: ABB TRIO-50.0-TL-OUTD

Page 18: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

ABB Dudullu 2 GES

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 18

Orientation:

• Azimuth Angle: -60°

• Tilt Angle: 8°

Performance:

• Expected Energy Generation:

o Specific Yield: 1188 kWh/kWp

o Total Generation: 57.900 kWh/year

• Expected Performance Ratio: 84.5%

Environmentals:

• Avoided CO2 emmission: 77.43 tons/year

Page 19: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Simulasyon ve gerçek üretim değerlerinin karşılaştırılması

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 19

Yaz aylarındaki üretimin kışa göre çok daha fazla olması sebebiyle mevsimsel enerji dengesizliğinin olmaması tasarım sırasında amaçlanmalıdır.

Page 20: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

DC/AC aşırı yüklemede optimum nokta

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 20

Greater energy production for a fixed number of inverters

Why would designers oversize the DC/AC Ratio?

“1st reason is increasing the energy production of the entire system while maintaining conversion and other AC-side BOS costs together with development and permit costs unchanged”

– Other possible reasons:

Where there is a limit on AC system size without a corresponding limit on DC system size…

• Feed-in tariff (FIT) with break points based on AC system size may justify keeping the AC capacity below a certain threshold and increasing the DC load ratio

• Physical capacity limitations with the existing electrical infrastructure (high cost for line reinforcements)

1 : 1

1.2 : 1

1.6 : 1

Page 21: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

DC/AC aşırı yüklemede optimum nokta

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 21

Improve the project economics (LCOE)

Where is the economical limit in oversizing?

“The details of financial models will vary case by case, but most have the same overall goal of optimizing a key financial metric, for example the Levelized Cost of Energy (LCOE) ”

– The LCOE depends on several factors:

• Capital costs

• Fixed/Variable Operating Costs

• LocationPlant Cost Energy Normalized COE

Oversizing improves the economics up to a certain breakeven point, beyond which energy losses and incremental costs outweighs the economic benefit produced by the additional panels installed

Page 22: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Örnek senaryolar

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 22

Seattle (WA) Hampton (VA) Las Cruces (NM)

3 Locations with different irradiance/temperature profiles

– Seattle (WA): temperate marine with low irradiance

– Hampton (VA): mild four seasons with medium irradiance

– Las Cruces (NM): desertic with high irradiance

LCOE Sensitivity Analysis – The locations

1353 kWh/m2 1738 kWh/m2 2340 kWh/m2

Page 23: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation

April 6, 2019

Örnek senaryolar

GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama

Slide 23

Sizing on LCOE VS sizing on Specific Yield

• Regardless of the site-specific conditions and available yearly irradiance, sizing a system to maximize the specific yield will lead to an optimum DC/AC ratio at or slightly below 1.2

• Conversely, sizing a system to target the best financial output may systematically lead to higher DC/AC ratios, even in locations characterized by very high solar output and higher inverter clipping losses

• An inverter able to manage a DC/AC Ratio as high as 1.6 is desirable, as it would offer the possibility to fully exploit the economic benefit of increasing the DC capacity while maintaining fixed the cost for the remaining parts of the system

LCOE Sensitivity Analysis – General Considerations

LCOE sweet spot for the selected locations

NOTE: Indicative results. Actual site conditions and other financial factors may affect the calculation and move the minimum to a different ratio

Page 24: MART 2019 GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama · April 6, 2019 Birim enerji üretim maliyeti (LCOE) GES Projeleri Ön Fizibilite Hesaplama Slide 3 For each system the LCOE calculation