Τεχνο-οικονομική συγκριτική αξιολόγηση εγκαταστάσεων Φ/Β και Αιολικών πάρκων. Ανάλυση οφέλους-κόστους

Abstract

Ο στόχος της εργασίας αυτής είναι η τεχνοοικονομική αξιολόγηση επενδύσεων σε φωτοβολταϊκά και αιολικά συστήματα. Σκοπός της εργασίας είναι η χρήση εξειδικευμένου λογισμικού για την ανάλυση επενδυτικών σεναρίων που πρόκειται να εφαρμοστούν ή έχουν ήδη εφαρμοστεί στον ελληνικό χώρο. Αρχικά, στο κεφάλαιο 1 γίνεται αναφορά στην αναγκαιότητα να στραφεί η ανθρωπότητα στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Δίνεται έμφαση στα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και παρουσιάζεται η υφιστάμενη κατάσταση διείσδυσης των αιολικών και φωτοβολταϊκών συστημάτων στο ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας. Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στην τεχνολογία αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας. Γίνεται αναφορά στο αιολικό δυναμικό (δημιουργία-αξιοποίηση) καθώς και στις γενικές αρχές λειτουργίας των ανεμογεννητριών. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται επιγραμματικά ο τρόπος εκμετάλλευσης της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αρχικά, γίνεται αναφορά στα χαρακτηριστικά μεγέθη της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ στην συνέχεια αναλύεται το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά στοιχεία των Φ/Β κυψελών, πλαισίων και συστημάτων. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζεται το θεσμικό και νομοθετικό πλαίσιο που διέπει την ηλεκτροπαραγωγή από Α.Π.Ε., και πιο συγκεκριμένα με τη χρήση φωτοβολταϊκών πλαισίων και ανεμογεννητριών. Η δραστηριοποίηση των ευρωπαϊκών κυβερνήσεων – ανάμεσα σε αυτές και η ελληνική – για την ενίσχυση των ανανεώσιμων ενεργειακών τεχνολογιών υπό την πίεση του κοινωνικού συνόλου εκφράσθηκε μέσω ενός συνόλου νόμων που σκοπό έχουν την απελευθέρωση της ηλεκτρικής ενέργειας και την προώθηση της ηλεκτροπαραγωγής από τις ανανεώσιμες πηγές. Ακόμη δίνεται το πλαίσιο των επενδύσεων στη φωτοβολταϊκή και αιολική τεχνολογία στη χώρα μας. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια αναφορά στους χρηματοοικονομικούς δείκτες αξιολόγησης (Καθαρά Παρούσα Αξία (NPV), Εσωτερικός Βαθμός Απόδοσης (IRR) και Λόγος Οφέλους – Κόστους (B/C)) που απασχολούν την εργασία. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζεται η διαδικασία που ακολουθείται προκειμένου να επιτευχθεί η οικονομική αξιολόγηση των φωτοβολταϊκών και αιολικών συστημάτων μέσω του υπολογιστικού προγράμματος RETScreen και αναλύεται όσο το δυνατόν διεξοδικότερα το κάθε βήμα αυτής. Παρατίθενται τιμές μεγεθών, απαραίτητες στην όλη διαδικασία, ενώ γίνονται και ορισμένες παραδοχές για να διευκολυνθούν οι υπολογισμοί. Στο έβδομο κεφάλαιο παρατίθενται τα αποτελέσματα της οικονομικής αξιολόγησης των επενδύσεων στα φωτοβολταϊκά και αιολικά συστήματα για επιλεγμένες περιοχές της ελληνικής περιφέρειας, ενώ πραγματοποιείται ανάλυση ευαισθησίας στις περιπτώσεις που η απόδοση των επενδύσεων κρίνεται οριακή. Υπολογίζονται όλοι οι δείκτες αξιολόγησης επενδύσεων για το κάθε σενάριο που εξετάζεται. Επίσης δίνονται η ποσότητα της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και το ποσό των μείωσης των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου που προκύπτουν με την εγκατάσταση Φ/Β και αιολικών συστημάτων ανά την ελληνική επικράτεια. Στο κεφάλαιο 8 παρατίθενται τα συμπεράσματα που εξάγονται από τη μελέτη. Το βασικότερο εύρημα αυτής της εργασίας συνιστάται στην διαπίστωση ότι η εγκατάσταση Φ/Β στοιχείων και ανεμογεννητριών για ιδιοκατανάλωση και για συνδέσεις εκτός δικτύου είναι οικονομικά ασύμφορη και προτείνεται σαν λύση μόνο σε απομονωμένες περιοχές της χώρας, όπου δεν υπάρχει εναλλακτική λύση. Αντίθετα, ευνοούνται από το ισχύον νομοθετικό πλαίσιο οι επενδύσεις σε σχετικά μεγάλα συστήματα, διασυνδεμένα στο κεντρικό δίκτυο, τα οποία τυγχάνουν της δυνατότητας υψηλής επιδότησης αλλά και πώλησης της ηλεκτρικής ενέργειας στη Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού, σε σχετικά υψηλή τιμή. Τα πλαίσια της παρούσας εργασίας καθορίζονται από την εξαγωγή προμελέτης και εκτίμησης των πιθανοτήτων επιτυχίας ενός επενδυτικού σχεδίου. Εννοείται ότι πριν από ένα πραγματικό επενδυτικό εγχείρημα πρέπει να εκπονηθεί ολοκληρωμένο επιχειρηματικό πλάνο, με συγκεκριμένα δεδομένα, το οποίο θα αποτυπώνει με ακρίβεια τα οικονομικά αποτελέσματα της επένδυσης.

The aim of this essay is the techno-economical evaluation of photovoltaic and wind generator system investments. This paper intents to study the use of specializing software in order to analyze investment case studies which are about to be applied or have already applied in the Greek territory. For a kick off, the first chapter contains a brief reference to the necessity of humanity switching to renewable energy sources. Additionally emphasis is given in the benefits of renewable energy sources ,as well as a presentation of current situation where wind generated and photovoltaic systems are infiltrating the Greek Energy balance. The second chapter deals with new technology for the comprehensive utilization of wind energy. Reference is made primarily in Aeolian potential (development utility) and secondarily in the general principles of wind generator use. In chapter three, issues concerning the means solar radiation is used via the photovoltaic phenomenon for the production are described succinctly. Initially, the characteristic sizes of solar radiation are presented while further down, the photovoltaic phenomenon becomes analyzed. Furthermore the characteristic sizes of photovoltaic modules, panels and systems are presented. Chapter four focuses in examining the institutional and legal framework that conditions the generation of electricity from wind and solar energy. The activation of European governments -among which the Greek government-for the reinforcement of renewable recessive technology under the pressure of social body was expressed via a group of laws which aim at releasing electric energy and promoting the production of electricity by renewable sources. Furthermore, the investment frame in the photovoltaic and wind technology in our country is provided. As far as the fifth chapter is concerned, the variable financial Indicators(Net Present Value, Internal Rate of Return, benefit-cost ratio, overall rate of return) are presented. The following chapter analyzes the process which is followed in order to achieve an economic evaluation of photovoltaic and Aeolian systems via the calculating program RETscreen whose methodology is elaborately explained step by step. Prices of sizes are cited, since they are of vital importance to the entire procedure, though certain assumptions are made in order to facilitate the calculations. In the seventh chapter, the consequences of economic evaluation of investments in photovoltaic and wind energy systems in certain selected regions of Greek territory are listed. In addition, there is a sensitivity analysis in cases where the attribution of investments is judged marginal. All the financial indicators of evaluation are calculated for each script that is examined. The quantity of electric produced energy and the sum of reduction of emissions of gases of greenhouse that results with the installation of photovoltaic and wind energy systems over the Greek territory are also given The most basic discovery of this essay consists the ascertainment that installation of photovoltaic and wind technologies for home use and for connections except network is economically disadvantageous and is proposed as a solution only in isolated regions of country, where an alternative solution is not possible. On the contrary, the investments in relatively big systems are encouraged by the being in effect legislative frame, interlinked in the central network, which enjoy the possibility of high subsidy but also sale of electric energy in the Public Power Corporation, in relatively high price. In the generic context of this essay the results are limited in evaluating success probabilities of investment efforts in renewable energy resources. In any case, before an actual investment takes place a detailed business plan with specific attributes and parameters is required, in order to get accurate and trustworthy results of investment.