Detaillierte Analyse: Wann zahlt sich die Reinigung Ihrer Photovoltaikanlage aus? (Gewerbliche Großanlagen ab 30 kWp)

Wie in unserer Kosten-Nutzen-Analyse für private Photovoltaikanlagen erstellen wir auch für gewerblich betriebene Photovoltaikanlagen ab 30 kWp auf Basis bestimmter Annahmen eine Tabelle. Diese dient als Entscheidungshilfe bei der Frage, ob und wann eine Anlage gereinigt werden sollte.

Gewerbliche Photovoltaikanlagen ab 30 kWp.

AUSGANGSDATEN UND ANNAHMEN

Einspeisevergütung: 11 Cent pro kWh
Jährliche Produktion pro kWp: 1100 kWh
Anfänglicher Verschmutzungsgrad: 10%, steigt jährlich um 2,5%
Eigenverbrauchsquote: 0%
Reinigungskosten: 350 Euro Basispreis + 1 Euro pro Quadratmeter
Fläche pro kWp: 7 m² (Durchschnittliche Fläche pro kWp)
Reinigungsintervalle: 1, 2, 3, 4 und 5 Jahre
Standard Umgebungsvariablen, keine Landwirtschaft, kein Autobahn oder Industrienähe

BERECHNUNGSMETHODE

Berechnung der Reinigungskosten pro kWp:
Reinigungskosten bei 1 kWp= 350 Euro + (7 m2 × 1 Euro/m2) = 357 Euro bei 1 kWp.Diese Kosten fallen jeweils am Ende eines Reinigungsintervalls an.
Berechnung des finanziellen Vorteils bei n kWp: Um den finanziellen Vorteil zu berechnen, berücksichtigen wir den jährlich steigenden Verschmutzungsgrad und kumulieren den Verlust über die Jahre bis zur nächsten Reinigung.

\text{Finanzieller Vorteil} = \sum_{i=0}^{n-1} \left[ 1100 \, \text{kWh} \times \left(0.10 + 0.025 \times i\right) \times \text{kWp} \right] \times 0.11 \, \text{Euro/kWh}

Erklärung Formel:

1100 kWh: Dies ist die durchschnittliche jährliche Stromproduktion pro Kilowatt peak (kWp) der Anlage.
0,10 + 0,025 × i: Dies repräsentiert den Verschmutzungsgrad, der im ersten Jahr 10% beträgt und in jedem folgenden Jahr um 2,5% steigt. Der Index läuft von 0 bis , wobei die Anzahl der Jahre ist, für die der kumulierte Vorteil berechnet wird.
× 0.11 Euro/kWh: 100% des erzeugten Stroms werden ins Netz eingespeist, wobei die Einspeisevergütung 11 Cent pro kWh beträgt.

3. Bestimmung der Mindestanlagengröße: Wir setzen die Gesamtkosten der Reinigung gleich dem kumulierten finanziellen Vorteil über das Reinigungsintervall und lösen nach der Anlagengröße .

Tabelle zur Entscheidungsfindung über die Wirtschaftlichkeit der Reinigung

Um eine klare und übersichtliche Darstellung zu bieten, erstellen wir eine Tabelle, die für verschiedene Anlagengrößen (in kWp) die Reinigungskosten, den kumulierten Ertragsverlust durch Verschmutzung und den daraus resultierenden finanziellen Vorteil für Reinigungsintervalle von 1, 2, 3, 4 und 5 Jahren aufzeigt.
Die Tabelle enthält folgende Spalten:

kWp: Die Größe der Photovoltaikanlage in Kilowatt peak.
Reinigungskosten: Kosten der Reinigung pro kWp, einmalig pro Reinigungsintervall.
Kumulierter Ertragsverlust (für jedes Intervall): Der gesamte Ertragsverlust über die Jahre, berechnet durch die ansteigende Verschmutzung.
Finanzieller Vorteil (für jedes Intervall): Der finanzielle Gewinn durch Vermeidung des Ertragsverlustes.

Wir berechnen diese Werte für Anlagengrößen von 30 kWp bis 100 kWp in 5 kWp-Schritten, um eine gute Vergleichsbasis zu schaffen.

Die Tabelle illustriert, wie sich die Reinigungskosten und der finanzielle Nutzen für verschiedene Anlagengrößen und Reinigungsintervalle darstellen. Nehmen wir beispielsweise eine 40 kWp große Anlage: Die Reinigung kostet 630 Euro. Bei einer Reinigung nach einem Jahr (12,5% Verschmutzung) würde ein Mehrertrag von 484 Euro erzielt. In diesem Fall würde sich eine Reinigung finanziell nicht lohnen. Nach zwei Jahren sieht die Situation jedoch anders aus: Aufgrund der zusätzlichen Verschmutzung von 2,5% könnte man nach einer Reinigung einen Mehrertrag von 1089 Euro erzielen, was die Kosten der Reinigung deutlich übersteigt!

kWp	Reinigungskosten (Euro)	Finanzieller Vorteil 1 Jahr (Euro)	Finanzieller Vorteil 2 Jahre (Euro)	Finanzieller Vorteil 3 Jahre (Euro)	Finanzieller Vorteil 4 Jahre (Euro)	Finanzieller Vorteil 5 Jahre (Euro)
25	525	302.50	680.63	1134.38	1663.75	2268.75
30	560	363.00	816.75	1361.25	1996.50	2722.50
35	595	423.50	952.88	1588.13	2329.25	3176.25
40	630	484.00	1089.00	1815.00	2662.00	3630.00
45	665	544.50	1225.13	2041.88	2994.75	4083.75
50	700	605.00	1361.25	2268.75	3327.50	4537.50
55	735	665.50	1497.38	2495.63	3660.25	4991.25
60	770	726.00	1633.50	2722.50	3993.00	5445.00
65	805	786.50	1769.63	2949.38	4325.75	5898.75
70	840	847.00	1905.75	3176.25	4658.50	6352.50
75	875	907.50	2041.88	3403.13	4991.25	6806.25
80	910	968.00	2178.00	3630.00	5324.00	7260.00
85	945	1028.50	2314.13	3856.88	5656.75	7713.75
90	980	1089.00	2450.25	4083.75	5989.50	8167.50
95	1015	1149.50	2586.38	4310.63	6322.25	8621.25
100	1050	1210.00	2722.50	4537.50	6655.00	9075.00

Schlussfolgerungen

Die Tabelle zeigt, dass der finanzielle Vorteil signifikant steigt, je größer die Anlage und je länger das Reinigungsintervall ist. Dies liegt daran, dass sich die Verschmutzung und damit der Energieverlust über die Jahre akkumuliert. Diese Daten helfen, eine fundierte Entscheidung über die Wirtschaftlichkeit der Reinigung großer Photovoltaikanlagen zu treffen, insbesondere in Regionen mit hoher Verschmutzung oder wo die Reinigungskosten relativ niedrig sind.

ERGEBNISSE FÜR VERSCHIEDENE INTERVALLE

Jedes Jahr: Der kumulierte finanzielle Vorteil durch die Reinigung muss die Reinigungskosten übertreffen. Durch die steigende Verschmutzung ist der Effizienzverlust höher, sodass sich die jährliche Reinigung ab etwa ca 70 kWp lohnt. Zu beachten ist, dass dies nur dann gilt, wenn keine Landwirtschaft oder Industrie / Autobahn in der Nähe der Anlage ist. Ist dies der Fall, so muss Lokal geprüft werden wie sich der Verschmutzung über das Jahr entwickelt.
Alle 2, 3,4 und 5 Jahre: Mit weiter zunehmendem Intervall steigt der Gesamtschaden durch Verschmutzung weiter an. Ab 25 kWp für 2-Jahres-Intervalle wird die Reinigung wirtschaftlich sinnvoll.