Energieertrag und Wirtschaftlichkeit
Abb. 1: Windkarte auf 150 m Nabenhöhe. Die Windressourcenkarte beruht auf den Daten des Windmessmastes vor Ort (Bild: Meteotest AG).
Abb. 2: Beispiel, wie die Energie mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ansteigt, d.h. kleine Änderungen in der Geschwindigkeit haben eine grosse Wirkung (Bild: Meteotest AG).
Untersuchungen
Der Energieertrag eines Windparks hängt vom lokalen Windaufkommen und dem spezifischen Anlagentyp ab.
Die Berechnung der Wirtschaftlichkeit eines Windparks wiederum beruht auf dem Energieertrag, dem Strompreis, den Entwicklungs- und Baukosten, sowie den Betriebskosten.
Zunächst wurden zur Ermittlung des Energieertrags folgende Untersuchungen durchgeführt:
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Windmessungen auf dem Lindenberg
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Erstellen einer Windressourcenkarte mit dem lokalen Windvorkommen (Abb. 1)
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Energieertragsprognosen mit den gewählten Anlagetypen für drei Standorte (Abb. 1)
Bei der Berechnung des genauen Energieertrags ging man von einem dreidimensionalen Windfeld aus, das mit einer professionellen Software hergestellt wurde. Mit diesem Modell können die Häufigkeit und die Verteilung verschiedener Windgeschwindigkeiten bestimmt werden. Das ist wichtig, weil kleine Änderungen in den Windgeschwindigkeiten grossen Einfluss haben auf den Energieertrag: dieser steigt mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit an (Abb. 2).
Abb. 3: Berechnung des Energieertrages (Bild Windpark Lindenberg AG).
Berechnung Energieertrag unter Berücksichtigung von Verlusten und Abschlägen
Wie in Abbildung 3 zu sehen, müssen zur Berechnung des Energieertrags in einem nächsten Schritt verschiedene Verluste berücksichtigt werden (18%). Nach deren Abzug ergibt sich der Energieertrag netto (P50).
Jede Modellrechnung beinhaltet zudem Unsicherheiten. Für den Jahresenergieertrag wurde daher nicht der Energieertrag netto (P50), sondern der konservativere Wert Energieertrag netto (P75) angenommen, der einen zusätzlichen Sicherheitsabschlag von 7% berücksichtigt.
Der Wert P75 beziffert eine Jahresproduktion, die mit 75% Wahrscheinlichkeit überschritten wird. Er beträgt 25.2 Millionen Kilowattstunden (25.2 GWh). Diese Energiemenge ist ausreichend um 5'600 durchschnittliche Schweizer Haushalte ein Jahr lang mit Energie zu versorgen.
Abb. 4: Wirtschaftlichkeitsmodell (DCF) (Bild: Windpark Lindenberg AG).
Wirtschaftlichkeitsmodell DCF
Die Wirtschaftlichkeit wird mit der Methode der abgezinsten Zahlungsströme (Discounted Cashflow) errechnet. Es handelt sich hier um ein gängiges ökonomisches Verfahren (Abb. 4).
Auf der Einnahmenseite verfügt die Windpark Lindenberg AG über die Zusage der Einspeisevergütung für vier Windenergieanlagen über 20 Jahre. Das Prinzip der Einspeisevergütung ist nötig, um die Ziele der Energiestrategie 2050 erreichen zu können. Zur Deckung der Einspeisevergütung erhebt der Bund bereits heute schweizweit einen Netzzuschlag auf jede konsumierte Kilowattstunde Strom. Das Kraftwerk finanziert sich so auf nationaler Ebene und nicht regional.
Auf der Ausgabenseite bietet der Anlagenhersteller einen Vollwartungsvertrag über die Zeitdauer von 20 Jahren an. Dieser schliesst eine Verfügbarkeitsgarantie von 95% ein. Ist die Anlage nicht verfügbar, zahlt der Anlagenhersteller für den Produktionsausfall.
Unter Berücksichtigung der Einnahmen und Aufwände wurde für den Energieertrag P75 die wirtschaftliche Machbarkeit des Projektes für 3 WEA nachgewiesen.