Korzystaj ze słońca. Systemy fotowoltaiczne

Maciej Kędzierski

Inwestor, który buduje nowy dom, musi podjąć wiele decyzji. W przyszłości mogą okazać się one mniej lub bardziej trafione. Jedną z nich jest to, w jaki sposób nasz wymarzony dom będzie zaopatrywany w energię, czy to cieplną, czy elektryczną. Inwestować w nowe technologie korzystające z odnawialnych źródeł energii czy postawić na stare rozwiązania?

Dzisiejszy rynek paliw kopalnych oraz sytuacja geopolityczna coraz częściej zmuszają inwestorów do postawienia sobie pytania o stopień zależności od czynników, na które nie mamy większego wpływu. W obecnych warunkach nikogo chyba nie dziwi większe zainteresowanie urządzeniami wykorzystującymi energię z odnawialnych źródeł, takich jak słońce, wiatr, woda, powietrze czy ciepło geotermalne. Pokusa uniezależnienia się w dużym stopniu od dostawców energii konwencjonalnej jest wysoka. Czy takie rozwiązanie jest uzasadnione ekonomicznie? Jeżeli tak, to po jakim okresie te „drogie” technologie pozwolą na zwrot poniesionych nakładów inwestycyjnych? Spróbujmy przyjrzeć się bliżej tym zagadnieniom.

Założenia

Przed rozpoczęciem kalkulacji należy przyjąć, jakie jest zapotrzebowanie energii naszego gospodarstwa domowego. W tym celu zakładamy, iż nasza rodzina liczy 4 osoby, nowo wybudowany dom jest dobrze izolowany i ma powierzchnię 160 mkw.

Orientacyjne zapotrzebowanie na energię cieplną na cele ogrzewania to ok. 8000 kWh/rok, a na cele ciepłej wody użytkowej będzie wahała się w granicach 3000 kWh/rok. Zapotrzebowanie na energię elektryczną możemy założyć na poziomie 3000 kWh/rok.

Energia słońca

W rzeczywistości praktycznie wszystkie odnawialne źródła (oprócz energii geotermalnej) swoje zasoby energii pozyskują z promieniowania słonecznego.

W bezpośredni sposób z energii słonecznej czerpiemy energię za pomocą kolektorów słonecznych (energia cieplna) lub ogniw fotowoltaicznych (energia elektryczna).

Kolektory słoneczne

Instalacje kolektorów słonecznych w 90% przypadków stosowane są do zaopatrywania w ciepła wodę użytkową. Wynika to z faktu, iż w naszej szerokości geograficznej w czasie potrzeby ogrzewania budynku intensywność promieniowania słonecznego jest niewielka.

Standardowo instalacja dla 4 osobowej rodziny oscyluje w granicach 13 500 zł, w cenie uwzględnione są kolektory słoneczne, osprzęt, stelaż montażowy, zasobnik ciepłej wody użytkowej wraz z kosztami montażu. Instalacja taka pozwala na pokrycie zapotrzebowania na CWU w granicach 60% w skali roku. Średni roczny koszt eksploatacji takiej instalacji w okresie 15 lat to ok. 200 zł.

Panele fotowoltaiczne

W odróżnieniu od instalacji kolektorów słonecznych, instalacja fotowoltaiczna (baterie słoneczne) zamiast ciepła wytwarzają energię elektryczną. Zaletą instalacji PV jest możliwość wykorzystania wytworzonej energii elektrycznej do zasilania urządzeń grzewczych, przez co możemy wygenerować energię cieplną.

W rozpatrywanym przypadku dedykowana moc instalacji fotowoltaicznej to ok. 3 kW. Instalacja taka pozwala w warunkach napromieniowania w Polsce wyprodukować ok. 2800 kWh energii elektrycznej.

Instalacje fotowoltaiczne możemy podzielić na dwa typy on-grid (sieciowa) i off-grid (wyspowa).

Instalacja on-grid to instalacja podłączona do sieci elektrycznej, gdzie na bieżąco wykorzystujemy wytworzoną energię. Niedobór pobierany jest z sieci. Nadwyżki energii możemy odsprzedawać dystrybutorowi energii. Niestety stawki za odsprzedaną energię są bardzo niewielkie (wg projektu nowej OZE ustawy ma być to na poziomie 80% średniej ceny z zeszłego roku podawanej przez URE, ok. 16 gr.)

Niestety instalacja on-grid pozwala korzystać z zielonej energii wyłącznie, gdy operuje słońce. Zatem wieczorem (gdy zużycie jest najwyższe) całość energii pobierana jest z sieci dystrybucyjnej.

Zatem możemy założyć, że wykorzystamy ok. 60% energii wyprodukowanej, a resztę odsprzedamy dystrybutorowi.

Koszt takiej instalacji to ok. 22 000 zł, gdzie główną składową (50%) są panele fotowoltaiczne, resztę stanowią: inwerter, konstrukcja montażowa, okablowanie, zabezpieczenia i montaż.

Instalacja off-grid (wyspowa) to instalacja autonomiczna wykorzystująca akumulatory jako magazyn wyprodukowanej energii. Stanowi ona podstawowe źródło energii elektrycznej do czasu wyładowania akumulatorów, potem zaczynamy pobierać energię sieci dystrybucyjnej (backup).

Za montaż takiej instalacji będziemy musieli zapłacić o 30% więcej niż za instalację on-grid ze względu na dodatkową składową, którą są akumulatory.

Koszty eksploatacyjne obydwu instalacji będą się różnić. Średnia roczna (okres 15 lat) kwota przy instalacji on-grid to kosz ok 1% kwoty inwestycyjnej. W przypadku instalacji off-grid do kosztów dochodzi koszt wymiany akumulatorów. Niestety żywotność akumulatorów żelowych jest na poziomie 1200-1500 cykli, co wymusza na użytkowniku ich wymianę co 4-5 lat. Orientacyjne koszty roczne wzrastają zatem o ok. 1000 zł rocznie.

A kiedy to się zwróci??

Opisane powyżej rozwiązania nie należą do najtańszych. Warto jednak sprawdzić, czy taka inwestycja jest uzasadniona ekonomicznie.

Poniżej przedstawiony został wykres kosztów związanych z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej dla 4 podstawowych paliw wykorzystywanych w gospodarstwach domowych oraz kolektorów słonecznych. Uwzględniono średni wzrost cen energii na poziomie 5% w skali roku. Jak można zaobserwować, czas zwrotu inwestycji różni się w zależności od zastosowanego nośnika energii.

wykres

Jak widać najkorzystniej, bo zaledwie ok. 8 lat, okres zwrotu przypada dla energii elektrycznej, a najmniej optymistycznie dla węgla. Liczy się jednak nie tylko aspekt ekonomiczny. W przypadku węgla należy wziąć pod uwagę komfort, jaki zapewniają kolektory słoneczne: brak potrzeby wykonywania pracy palacza w okresie od wiosny do jesieni, a to w wielu przypadkach priorytet dla użytkownika.

Lepiej sprawa wygląda w przypadku instalacji fotowoltaicznych. Już w tym roku w województwie warmińsko-mazurskim, a następnie od roku 2015 w kolejnych województwach, wdrożony zostanie program PROSUMENT wspierający potencjalnych użytkowników takich urządzeń.

Program zakłada dofinansowanie na poziomie 40% kosztów kwalifikowanych oraz pożyczkę na ten cel z preferencyjnym oprocentowaniem 1% w skali roku.

Ze względów ekonomicznych korzystniej zainwestować w instalację sieciową. Oszczędności po 15 latach użytkowania sięgają 11 000 zł, natomiast w przypadku instalacji off-grid jedynie 2000 zł.

Oczywiście systemy fotowoltaiczne w Polsce są na etapie raczkowania. Wszyscy dobrze jednak wiemy: większy popyt, to ceny maleją. Bądźmy więc dobrej myśli, że już niedługo nie będą przerażać, system wsparcia przedsięwzięć proekologicznych poprawi się na tyle, że takie rozwiązania będą standardem, natomiast inwestorzy traktować je będą jak inwestycję, a nie ekskluzywny gadżet.

Dodaj komentarz

Komentarze:

Maciej Kędzierski

Maciej Kędzierski - G2V Energia

Zobacz także

Używamy i uzyskujemy dostęp do cookies i podobnych technologii w celach statystycznych i realizacji usług. Możesz określić w przeglądarce warunki przechowywania i dostępu do cookies. Więcej...

Zamknij