Kosten van opwek per kWh

Inhoudsopgave onderwerpen

Kosten componenten Energietransitie Levelised Cost of Electricity (LCOE) -


Een goede maatstaf om kosten te bepalen voor energie is te kijken naar alle kosten gedurende de levensduur en deze te delen door de totale productie van stroom. dit noemt men ook wel de LCOE.

In deze berekening moeten alle fiscale maatregelen en subsidies niet mee genomen worden, want deze vertroebelen het beeld.

Parameters voor de berekening van de integrale kosten van stroomproductie per kWh zijn (LCOE):
  • Stookwaarden: http://www.wim-de-vos.nl/wp-content/uploads/2016/01/Stookwaarden-brandstoffen.pdf
  • Inkoop van brandstoffen (steenkool, aardgas, olie, uranium) en de feedstock voor Biogas
  • Investeringen (hoe meer vollasturen per jaar hoe goedkoper per kWh)
  • Het rente percentage op kapitaal (dit varieert van 2% voor installaties waarmee kapitaalverstrekkers vertrouwd zijn tot >> 5% voor projecten waar minder ervaring mee is)
  • Operationele kosten (alle kosten die gemaakt moeten worden om een centrale, zonneweide of windmolen draaiend te houden )

CO2 heffing is een politiek instrument.


In de EU wordt gewerkt aan een algemeen geldend systeem voor het belasten van CO2 uitstoot. Dat kan gemakkelijk voor de elektriciteitsproductie, omdat de input in soorten brandstof transparant bekend is en ook het rendement waarmee de stroom wordt geproduceerd.

CE Delft heeft een studie gemaakt over de effecten van CO2-heffing voor de energie-intensieve industrie.

De prognose luidt dat vanaf 2020 1,8 cent per kWh en in 2030 4,3 cent per kWh wordt geheven op fossiel gestookte stroom.

Kosten per kWh voor fossiel en duurzame opwek


Het Fraunhofer instituut in Duitsland heeft alle kosten voor de LCOE in beeld gebracht in 2018. Onderstaande grafiek geeft daarvan een beeld. Opgemerkt moet worden dat in deze studie CO2 heffing is meegerekend van € 30 per ton CO2 in de kosten.
Heffingen vertroebelen het beeld omdat in verschillende landen andere heffingen gelden.


LCOE Fraunhofer



Voor elke technologie hebben de onderzoekers van Fraunhofer volgens de nieuwste inzichten de investeringskosten (CAPEX) en de operationele kosten (OPEX) in beeld gebracht. Hiermee ontstaat het inzicht van elke technologie de beste en de minst goede prestatie.
De CAPEX werd tegen een gemiddeld rentepercentage van 3% over de levensduur berekend. Echter voor bewezen technieken met weinig risico kan op de kapitaalmarkt goedkoper geld worden aan getrokken. Die lage rente is bijvoorbeeld voor steenkoolcentrales toegepast.

Schermafbeelding 2019-04-07 om 22.14.46

Voorts is dit afgezet tegen het aantal productie uren per jaar. Voor zon is rekening gehouden met de Globale Horizontale Instraling van 950 - 1300 kWh per m2. Bij wind zijn de vermelde uren de omgerekende vollast uren van het opgestelde vermogen.

Wat opvalt is dat stroom uit aardgas duur is in Duitsland. De gascentrales in Duitsland worden kennelijk voor snelle bijstook gebruikt. De Capex per kWh is een factor 4 hoger tov centrales die een vol jaar draaien, omdat de investering dan over veel meer kWh productie wordt verdeeld. Vollast aardgascentrales bij 80.00 bedrijfsuren zouden dan uitkomen op een stroomprijs van 5,5 cent - 6,6 cent per kWh.

Download het volledige rapport.

BV Nederland en haar energiekosten.

In Nederland wordt 120 miljard kWh aan elektriciteit verbruikt. De opwek geschiedt met circa 45% rendement waardoor er aan primaire energie 960 Petajoule wordt ingezet. Voorts wordt er 2.155 Petajoule aan overige energie uit voornamelijk fossiele bronnen gebruikt. Totale opgave voor de energietransitie bedraagt 3155 Petajoule, waarvan er in 2017 “reeds” 188 Petajoule zijn gerealiseerd.

Laten we eens kijken wat de energie kost die wij in Nederland momenteel opmaken. Om het begrijpelijk te houden laten de we accijns, fiscale systemen, subsidies en BTW buiten beschouwing.

We beschouwen Nederland als een inkomen-verschaffende doelgemeenschap en kijken als gemeenschap naar de kosten van energie. Fiscale maatregelen en subsidies vertroebelen die kosten. Zo betalen bedrijven die meer dan 10 miljoen kWh verbruiken per
kWh € 0,00058 energiebelasting zonder BTW;- en burgers met een gebruik tot 10.000 kWh per jaar € 0,11858 per kWh incl. BTW. Dan is er nog ODE op stroom als fiscale maatregel. Zo betalen burgers all-in in 2019 circa € 0,22 per kWh. Bij onze Duitse buren betalen burgers bij € 0,30 per kWh, waardoor zonnepanelen veel sneller zijn terugverdiend.

zie de tabellen van de belastingdienst

Kosten van Kernenergie per kWh


Oudere centrales hebben een LCOE van 3,5 cent per kWh. Voor de bouwkosten van nieuwere centrales zijn er studies beschikbaar zie http://www.world-nuclear.org/information-library/economic-aspects/economics-of-nuclear-power.aspx

De kapitaalkosten zijn hoog voor het bouwen van een centrale en daarom zijn ook de kosten van kapitaal in de kWh prijs de dominante factor; niet de prijs van uranium. In de tabel hieronder kun je zien hoeveel stroomproductie kost van een moderne kerncentrale. Wat opvalt is dat verschillende landen door andere veiligheidsvoorschriften en bouwfilosofie tot verschillende prijsvorming komen per kWh .


Schermafbeelding 2019-04-09 om 00.06.03

LCOE prijzen van kernenergie gebouwd in 2015 tot 2020 in USD per mWh. Omreken factor van $/mwh naar € /kwh = delen door 1126. Dus de kWh prijs bij $ 50 per mWh bedraagt dan 4,6 cent per kWh)
Kernenergie behoort tot de goedkoopste van de CO2 vrije opties.


Stroomkosten van elektriciteit opgewekt met aardolie per kWh


De kosten van aardolie op de wereldmarkt zijn €70,- per barrel. Een barrel bevat 159 liter. De energiewaarde van aardolie is circa 11,3 kWh per liter.
Aardolie heeft een rendement van 90% op gebied van verwarmingsdoeleinden. Berekening: 70/ (159 x 11,3)/0,9: € 0,043 per kWh
Wat het aandrijven van voertuigen betreft heeft aardolie een rendement van circa 30 %. Berekening: € 0,1289 per kWh aan de wielen.
Bij het produceren van elektriciteit kunnen we bij aardolie uitgaan van een rendement van 50 %. Berekening: € 0,0773 per kWh
(voor de stroomproductie excl. CAPEX en OPEX)

Stroomkosten van elektriciteit opgewekt met aardgas per kWh


Kosten op de handelsmarkt markt € 0,20 per m3. Per m3 is de energiewaarde circa 8,8 kWh.
Verwarmingsdoeleinden met 95% rendement: 0,20/(8,8 x 0,95): € 0,0239 per kWh
Aandrijving voertuigen met 28% rendement: € 0,0784 per kWh
Produceren van elektriciteit met 55 % rendement: € 0,0399 per kWh (excl. CAPEX en OPEX).
Als aardgas gebruik wordt voor bijstook in de pieken, dan zijn de kapitaallasten een stuk hoger en komt de prijs boven de 10 cent per kWh. Als aardgascentrales als basis last worden gebruikt dan ligt de prijs onder de 6 cent per kWh.

Stroomkosten van elektriciteit opgewekt met steenkool per kWh


Kosten op de handelsmarkt markt € 65 per ton. Per kg is de energiewaarde circa 2,7 kWh.
Produceren van elektriciteit met 40 % rendement kost: € 65/(1000 x 2,7 x 0,4): € 0,022 per kWh CAPEX en OPEX € 0,045: totaal € 0,068 /kWh

Stroomkosten van elektriciteit opgewekt met biogas per kWh


Kosten productie inclusief feed-stock op de markt zijn € 0,70 per m3. Per m3 is de energiewaarde circa 8,8 kWh.
Verwarmingsdoeleinden met 95% rendement: 0,70/(8,8 x 0,95): € 0,0837 per kWh
Aandrijving voertuigen met 27% rendement: € 0,2946 per kWh
Produceren van elektriciteit met 50 % rendement: € 0,159 per kWh (incl. CAPEX en OPEX)

“Omdat biogas een baseload kan vormen kan deze optie een concurrent worden voor zon en wind.”

Stroomkosten van elektriciteit opgewekt met grote windmolens per kWh


Kosten productie inclusief onderhoud € 0,04 - € 0,138 per kWh. (incl. CAPEX en OPEX). Zoals eerder vermeld: de kosten voor windmolen stroom gaan drastisch omhoog als dmv opslag windstroom ingezet wordt voor basislast.

Stroomkosten van elektriciteit opgewekt met zonneweides per kWh


Kosten productie inclusief onderhoud en investeringskosten € 0,038 - € 0,064 per kWh.

Toepassen van accu’s voor opslag van zonnestroom in de woonsituatie


Indien ook opslag wordt toegepast wordt de prijs voor kleinschalige zonnestroom stukken stuk duurder. De integrale prijs voor uw zonnestroom stijgt dan van minimaal 17 cent tot meer dan 45 cent per kWh. Voor die 45 cent heb je dan nog niet eens volledige dekking.

Schermafbeelding 2019-04-08 om 09.27.48

Verwarmen met waterstof in huizen


Productie 1 kg watersof kost aan stroom 60 kWh; onderhoud en investering € 0.20 - € 1,00 per kg
1 kg waterstof levert 33 kWh aan energie.
Stel dat de waterstof gemaakt wordt met windenergie van € 0,08 per kWh.
Verwarmingsdoeleinden met 95% rendement: (60 x 0,08 + 0,20)/(33 x 0,95): € 0,159 per kWh.
Een huishouden dat normaal 1.600 m3 gas verbruikt betaalt dan 1600 x 8,8 x 0,159 = € 2.238. Dat kost met aardgas bij een prijs van € 0,70 per m3 € 1.120 per jaar.

Verwarmen in woningen met warmtepompen


De warmte die met 1600 m3 gas in huis wordt gebracht bedraagt 1600 x 8,8 = 14.080 kWh. Warmtepompen kunnen warmte uit de buitenlucht halen, die niets kost. Per saldo kunnen elektrische warmte pompen met een COP van 4,5 de zelfde warme leveren als 1600 m3 voor 14.080/4,5 = 3.128 kWh stroom. Stroom kost voor de consument € 0,21 per kWh. Dus dan worden de jaarkosten 3.128 x € 0,21 = € 657.

Conclusie: Met waterstof verdubbelen de verwarmingslasten en met warmtepomp halveren de verwarmingslasten. (zie hieronder voor de berekening inclusief de investeringslasten)

Om warmtepompen te stimuleren heeft de regering een list bedacht. We maken het gas duurder en de stroom goedkoper. Dan zijn warmtepompen sneller terug verdiend. Per saldo is dat natuurlijk een sigaar uit eigen doos.

Warmtepompen met zonnepanelen


Warmtepompen renderen nog beter als we elektriciteit maken voor minder geld per kWh. Bijvoorbeeld met zonnepanelen.
Als je slim inkoopt kosten panelen geïnstalleerd per wattpiek € 1,00 excl. BTW. BTW krijg je terug. Een Wattpiek levert 0,95 kWh bij gunstige plaatsing.

De LCOE = (de som van alle kosten gedurende de levensduur)/(de productie in kWh) = 5,34 cent per kWh.

In dat geval kost de stroom van de warmtepomp 3.128 x € 0,0534 = € 167 per jaar.

We gaan er dan vanuit dat de geproduceerde stroom gesaldeerd mag worden.

Hydropower


Rendabele bronnen voor energie uit water zijn te vinden op plaatsen waar de stroming groot is of groot gemaakt kan worden (> 1 m/s) met constructies zoals stuwdammen. In Nederland zijn stuwen op land niet rendabel, omdat er geen grote valhoogte voor het water gecreëerd kan worden. De meeste projecten zijn “voor de leuk”. En kunnen draaien op subsidies die toegekend worden als ware het kunstprojecten.

Waterkracht voor Nederland opties:
  • Koop stroom in van Noorwegen: kostprijs + transport = 7 - 10 cent per kWh
  • Sla eigen stroom op in spaarbekkens in Noorwegen: extra kostprijs + transport = 7 - 11 cent per kWh, met dit bedrag worden de kosten van opslag voor stroom uit zon en wind verhoogd
  • Ontwikkel getijden dammen: kostprijs 8 - 10 cent per kWh

Kosten van waterkracht per kWh

Schermafbeelding 2019-04-13 om 13.39.58

USD kost 0,88 Euro. Dus we mogen vaststellen dat een kWh stroom uit hydropower gemiddeld kost: 4,4 Euro cent.

Bron statistics.com

Andere bronnen

Wij concluderen dat stroom kopen uit Noorwegen en kernenergie een serieuze optie moet worden.

Schermafbeelding 2019-04-13 om 14.22.56

Installatie van warmtepompen versus niets doen

zonder maatregelenzonder maatregelenMet maatregelen
 201720202020
Gasprijs all-in per m3€ 0,590€ 0,750€ 0,750
Stroomprijs all-in per kWh € 0,185 € 0,210 0,210
Gasverbruik 1.600 1.600 0
Kosten gasaansluiting € 110 € 126 0
Warmte vraag huis kWh warmte 14.080 14.080 9.856
Investering isolatie/ vloerverwarming   € 8.000
Verwijderen gasaansluiting   € 732
Investering inwarmtepomp 8 kW   € 8.000
Af subsidie € 200 per kW   € 1.600
Totaal geinvesteerd   € 15.132
    
Jaarlasten bij 4% en 18 jaar levensduur   € 1.195
Extra onderhoud aan warmtepomp/jaar   € 120
    
Stroomverbruik kWh 3.500 3.500 3.500
Stroomverbuik warmtepomp kWh   2.190
Totaal stroomverbruik 3.500 3.500 5.690
    
Kosten gas€ 1.054€ 1.326€ 0,00
Kosten stroom€ 647€ 735€ 1.194
Kosten maatregelen (Capex en Opex)00 € 1.315
TOTAAL KOSTEN€ 1.701€ 2.061€ 2.510
Toelichting bij tabel:
In de tabel is het prijsverschil a.g.v belasting beleid zichtbaar tussen 2017 en 2020. Installatie van een warmtepomp incl isolatiemaatregelen levert een kostenverhoging op van bijna € 500,- per jaar