Kostenmodelle

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In windPRO-Versionen ab 3.5 ist es möglich, Kostenmodelle für erneuerbare Energietechnologien zu definieren, darunter Onshore- und Offshore-Windkraftanlagen, Solar-PV-Anlagen und Batterien. Diese Kostenmodelle werden zentral definiert und können in PARK, HYBRID und OPTIMIZE zur Berechnung der Energiekosten verwendet werden.

Große Vorteile ergeben sich durch Verwendung von Kostemodellen insbesondere bei Optimierungen, bei denen die Kosten eines Windparks mit dem Parkdesign variieren. Optimierung beschränkt sich hier nicht auf die Maximierung der mittleren jährlichen Produktion (AEP), sondern kann auch auf die Maximierung des Kapitalwerts (NPV) oder die Minimierung der Stromgestehungskosten (LCOE) abzielen. Dazu gehört z.B. auch eine Berücksichtigung der internen Anlagenabstände in einem Windpark zur ungefähren Berechnung der internen Netz- und Zuwegungskosten.

Generell sind die Kostenfunktionen in windPRO in vier Kostenkategorien unterteilt:

Entwicklungskosten (Development Expenditures, DEVEX): Entwicklungskosten (DEVEX) sind in der Regel ein Prozentsatz der Investitionskosten (CAPEX) und bezieht sich auf alle Aktivitäten, die vor dem Bau des Windparks stattfinden, wie Planung und Genehmigung.

Aus Abzinsungsgründen ist das Startjahr für DEVEX standardmäßig ein Jahr vor CAPEX.

Investitionskosten (Capital Expenditures, CAPEX): Die Investitionskosten (CAPEX) sind die Hauptkostenkategorie, die WEA-Kosten, Fundamente usw. umfasst.

Die Kostenfunktionen berücksichtigen keine Steuern und Kredite. Daher beginnen CAPEX und AEP im selben Jahr. Dies setzt voraus, dass die Investition im Voraus bezahlt wird. Diese Annahme kann im Modul HYBRID, das auch den Bereich Finanzierung umfasst, modifiziert werden.

Betriebskosten und Wartung (Operating Expenditures, OPEX): Dies sind die wiederkehrenden Ausgaben, die jedes Jahr anfallen, wie Wartung, Steuern und Miete.

Die OPEX beginnen ein Jahr nach CAPEX. Dies kann in HYBRID eingestellt werden.

Rückbaukosten (Abandonment Expenditures, ABEX): Dies sind die Kosten für die Demontage der Anlage nach Betriebsende. Diese Ausgaben werden ein Jahr nach dem letzten Betriebsjahr getätigt. Dies kann auch in HYBRID geändert werden.

Einrichtung des Kostenmodells

Das Kostenmodell-Setup kann über das Menü Werkzeuge aufgerufen werden:

Das Fenster besteht aus drei Bereichen:

Die linke Seite listet die importierten Vorlagen auf. Es können in einem Projekt beliebig viele Vorlagen hinterlegt sein, um z.B. unterschiedliche Kostenszenarien in verschiedenen Regionen und für unterschiedliche Technologien zu simulieren.

In der Mitte des Fensters werden die Kostenfunktionen definiert. Jeder Kostenfaktor besteht aus drei Teilen: Wert der Kostenfunktion, Kostenindex und Wiederholungsintervall:

Wert der Kostenfunktion: Dies ist der wichtigste Parameter, da er in die Kostenkalkulation übergeben und auf die Größe der Gesamtanlage skaliert wird. Für CAPEX werden einige Kosten durch Formeln definiert, andere pro MW. Die Kosten einer WEA werden beispielsweise auf der Grundlage einer Formel berechnet, die Nabenhöhe, Rotordurchmesser und Nennleistung berücksichtigt (siehe Formeln für Kostenfunktionen), während die Kosten für den Turbinentransport einfach Kosten pro MW sind.

Kostenindex: Definiert, wie sich die Kosten in Zukunft verändern werden

Wiederholt sich alle n Jahre: Definiert, wann eine Kostenkomponente nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsjahren ausgetauscht werden muss. Leider ist es nicht möglich, den Austausch von z.B. Getriebe, Rotorblättern usw. anzugeben, so dass dies vor allem für Kostenfunktionen im Bereich Photovoltaik nützlich ist.

Spalte Beispielkosten und rechter Fensterbereich: Im rechten Fensterbereich ist es möglich, Eigenschaften eines Beispielprojekts anzugeben. Ziel ist es, eine Vorstellung davon zu bekommen, wie sich die Kostenfunktionen in absoluten Zahlen manifestieren (rechte Spalte der Tabelle). Die Beispieldaten sind temporär und werden in Berechnungen außerhalb des Kostenmodell-Setups nicht verwendet. Es ist möglich, die Kostenfunktionswerte anhand der Beispielkosten zu kalibrieren, siehe Kalibrierung von Kostenfunktionen.

Hinzufügen eines neuen Kostenmodells

windPRO enthält eine Liste vordefinierter Kostenmodelle und es ist möglich, neue Kostenmodelle für die folgenden Technologien hinzuzufügen:

Wind Onshore: Dazu gehören typische Projektkosten für WEA, Fundamente, Transport, internes Netz usw. Darüber hinaus beinhaltet es auch Onshore-spezifische Kosten wie Zuwegung, Kranplätze, Nachbarentschädigung usw.

Wind Offshore: typische Kosten ähnlich Onshore, zusätzlich einige spezifische Offshore-Kosten wie Offshore-Hauptkabel, Seerechtsgebühren, Offshore-Umspannwerke usw.

PV-Projekte: Dies umfasst Sonnenkollektoren, Wechselrichter, Netz, Installation, Tracker usw.

Batterie: Skaliert mit der Größe der Speichergröße, Lade- und Entladerate, Installation usw.

Allgemein: Ein einfaches Kostenmodell, das nur im HYBRID-Modul anwendbar ist, um jede Art von Technologie zu modellieren, die weder Wind, Solar noch Batterien ist.

Um ein neues Kostenmodell für eine der oben genannten Technologien hinzuzufügen, klicken Sie auf die Schaltfläche Neu links unten:

Für On- und Offshore-Wind gibt es jeweils Vorlagen für niedrige, mittlere und hohe Kosten. Für PV gibt es Unterteilungen, die auf Anlagengrößen basieren und ob Tracking enthalten ist oder nicht. Für "Allgemein" (z. B. ein Wasserkraftwerk) und Speicher (Batterie) gibt es nur jeweils eine Vorlage.

Es muss betont werden, dass wenn PARK, HYBRID oder OPTIMIZE das angegebene Kostenmodell verwenden, die endgültige Berechnung auf den in der Spalte Wert Kostenfunktion definierten Werten und NICHT auf den absoluten Kosten basiert, die in der Spalte Beispielkosten angezeigt werden. In der Spalte Beispielkosten werden nur die auf der rechten Seite definierten geschätzten Kosten für ein Beispielprojekt angezeigt.

Der Wert Kostenfunktion wird verwendet, um die Kosten für eine bestimmte Anlage in einer bestimmten Berechnung zu finden.

Die verwendeten Beispieldaten rechts sind kontextspezifisch. Wenn also das Fenster Kostenmodell bearbeiten z.B. aus einer PARK-Berechnung geöffnet wurde, dann spiegeln die Beispieldaten das PARK-Setup so genau wie möglich wider, um bereits einen Hinweis auf die absoluten Kosten zu geben.

Für nicht formelbasierte Kosten gibt es spezifische Kostenwerte, in der Regel EUR/kW oder kEUR/MW. Beachten Sie, dass die Währung geändert werden kann.

Kalibrierung von Kostenfunktionen

Wenn die tatsächlichen Kosten einer Position bekannt sind, kann der Kostenfunktionswert kalibriert werden. Geben Sie einfach die bekannten Kosten in die Spalte Beispielkosten ein. Dann werden die Werte der Kostenfunktion aktualisiert, um diesen Preis widerzuspiegeln, und die Kostenfunktion kann gespeichert/exportiert und für neue Projekte und Berechnungen verwendet werden.

Beachten Sie, dass die Werte in der Spalte Beispielkosten die Eingabedaten im rechten Seitenbereich mit Beispieldaten widerspiegeln:

Damit wird der Wert Kostenfunktion entsprechend kalibriert. Wenn der Park beispielsweise aus 4 WEA besteht und unter Beispielkosten für WEA manuell 17 Mio. € angegeben werden, bedeutet dies, dass eine WEA mit den im rechten Seitenfeld definierten Eigenschaften 17/4 = 4,25 Mio. € kostet.

Bezugsjahr für Kosten

Die in den Kostenmodell-Einstellungen erfassten Preise sind immer jahresspezifisch:

Wenn Sie das Kostenmodell in einer PARK-, OPTIMIZE- oder HYBRID-Berechnung verwenden, werden die Kosten auf das Investitionsanfangsjahr dieser Berechnung projiziert. Um eine solche Prognose zu erstellen, muss die jährliche Kostenerhöhung oder -senkung angegeben werden. Standardmäßig geht windPRO davon aus, dass sich die Kosten im Laufe der Zeit nicht ändern, dies kann jedoch in der Spalte Kostenindex für jede Ausgabe definiert werden:

windPRO hat drei vordefinierte Indizes:

Keine Zu-/Abnahme: Die in den Kostenmodell-Einstellungen definierten Kosten sind in jedem Investitionsanfangsjahr gleich.

2% (steigend): Die Kosten steigen jedes Jahr um 2%. Für CAPEX erhöhen sich die Kosten um 2% von den Preisen des Bezugsjahrs auf das Investitionsstartjahr. Für OPEX steigen die Kosten jedes Jahr der Projektlaufzeit um 2%.

Die Indexkorrektur gilt nur für zukünftige Kostenänderungen. Liegt das Anlagejahr vor den angegebenen Bezugsjahr, werden die Kosten nicht rückwärts indexkorrigiert.

-0,5% (abnehmend): Die Kosten sinken jedes Jahr um 0,5%. Dies kann eine generelle Annahme für die Reifung von Technologien sein, zum Teil können auch höhere Werte angenommen werden. Lautet beispielsweise die Annahme, dass sich Speicherkosten von 2020 bis 2030 halbieren werden, so würde dies einer jährlichen Abnahme von 7% entsprechen.

Es ist möglich, benutzerdefinierte Kostenindizes einzugeben, indem Sie im Dropdown-Menü --Indices bearbeiten-- wählen:

Dies öffnet das Fenster Indices:

Erstellen Sie mit Neu einen Index und legen Sie fest, wie sich die Kosten jedes Jahr oder in bestimmten Jahren ändern werden. Zum Beispiel können die Kosten eines Servicevertrags in den ersten 10 Jahren konstant bleiben und dann zu anderen Kosten vom Jahr 10 bis 20 verlängert werden.

Wiederholungsfrequenz

Wiederholte Ausgaben können in der folgenden Spalte angegeben werden:

Ein typisches Beispiel sind Wechselrichter für Solar-PV-Projekte. Es kann davon ausgegangen werden, dass diese eine kürzere Lebensdauer als die PV-Module haben. Wenn die Lebensdauer für das Projekt auf 20 Jahre und der Ersatz des Wechselrichters auf 10 Jahre festgelegt ist, werden die Kosten für Wechselrichter zwei Mal. Der Schrottwert wird nicht in die Berechnung einbezogen.

Wenn ein Kostenindex für eine spezifische Ausgabe hinzugefügt wurde, wird dieser auch für die Berechnung der voraussichtlichen Kosten der wiederholten Ausgabe verwendet.

Währung

Standardmäßig verwendet der Kostenrechner Euro als interne Referenzwährung. Mit der Schaltfläche $ € £ ¥ können aber weitere Anzeigewährungen hinzugefügt werden:

Dies öffnet die Währungsliste, in der es möglich ist, Währungen hinzuzufügen, zu löschen und zu bearbeiten:

Mit Hinzuf. können Sie eine Reihe von Währungen hinzufügen:

Wenn Sie die Währung ändern, werden die Kosten pro MW automatisch aktualisiert.

COE- und LCOE-Berechnungen

Die Energiekosten (Cost Of Energy, COE) umfassen alle Lebenszeitkosten (optional indexkorrigiert), dividiert durch die Lebensdauerproduktion.

Die Stromgestehungskosten (Levelized Cost Of Energy, LCOE) sind die jährlichen Kosten und Produktionen, die mit einem Abzinsfaktor auf heutige Kosten diskontiert werden. Der Abzinsfaktor kann für die Beispielrechnung im Kostenmodell rechts unten im Fenster definiert werden. Für PARK, HYBRID und OPTIMIZE-Berechnungen wird er in den jeweiligen Berechnungseinstellungen definiert.

Siehe auch:

• Formeln für Kostenfunktionen