Czy fotowoltaika się opłaca? Fotowoltaika na hali przemysłowej

10 miesięcy temu

Czy fotowoltaika się opłaca? Ile firmy płacą z prąd?

Zastanawiając się na tym czy fotowoltaika się opłaca, trzeba przede wszystkim spojrzeć na przewidywane przyszłe koszty prądu. Za ponad 40% zapotrzebowania na energię elektryczną w kraju odpowiedzialne są przemysł i budownictwo. Podstawą funkcjonowania większości przedsiębiorstw jest dostęp do energii elektrycznej, często w dużych ilościach. Każdy wzrost cen energii jest więc nie lada problemem, a w ostatnich latach jesteśmy świadkami wzrostów, których nie przewidzieli choćby najwięksi pesymiści. Od początku 2021 roku, ceny energii elektrycznej na giełdzie zaczęły rosnąć bardzo szybko, a w 2022 roku wystrzeliły w górę w niespotykanym wcześniej tempie.

Mimo iż większość przedsiębiorców odczuła podwyżki, to ich skala została częściowo zminimalizowana przez zamrożenie cen oraz wcześniej zawarte kontrakty długoterminowe. Od początku 2023 roku maksymalna cena za energię czynną dla przedsiębiorców to 785 zł/MWh. Nie wiadomo jednak jak ceny będą kształtować się w przyszłości. Jedno natomiast jest pewne, przy wyższych cenach giełdowych mrożenie w nieskończoność nie będzie możliwe.

Poza stawką za energię czynną, od niedawna naliczana jest także opłata mocowa. Zgodnie z jej stawką do każdej megawatogodziny pobieranej między 7:00 a 22:00 przedsiębiorca musi dopłacić 76,2 zł. Do tego dochodzą oczywiście koszty dystrybucyjne, które na szczęście w przypadku większych firm są relatywnie niewielkie w stosunku do zakupu energii czynnej. Ile będzie kosztowała 1 kWh w sektorze MŚP w 2024 roku? Ile w dużym przemyśle? Spójrzmy na analizę przygotowaną przez Forum Energii.

Fotowoltaika rozwiązaniem? Czy fotowoltaika się opłaca?

Według Instytutu Energetyki Odnawialnej, na koniec 2022 roku do sieci przyłączonych było:

9,3 GWp mikroinstalacji (do 50 kWp),
2,5 GWp małych instalacji (50-1000 kWp),
0,645 GWp farm fotowoltaicznych (powyżej 1 MWp).

Choć wcześniej rynek fotowoltaiki w Polsce napędzany był przede wszystkim przez mikroinstalacje, segment małych instalacji fotowoltaicznych (budowanych głównie na halach przemysłowych na pokrycie własnych potrzeb energetycznych) rozwija się w coraz szybszym tempie.

Aby ocenić czy fotowoltaika się opłaca danej firmie, należy skupić się zarówno na efekcie jaki taka instalacja ma przynieść, a także na nakładach inwestycyjnych, które będą z nią związane. Efekt zależy naturalnie od cen energii elektrycznej oraz od produkcji energii elektrycznej przez instalację. Produkcja z PV jest zależna od kilku czynników, takich jak m.in. lokalizacja instalacji, kąt nachylenia, usytuowanie względem stron świata i oczywiście mocy zainstalowanej. W uproszczeniu, w Polsce wygląda to mniej więcej tak, jak w poniższej tabeli:

Na uzysk wpływają parametry modułów (np. współczynnik temperaturowy), tempo ich degradacji, sposób montażu, dobór falowników, przewodów, a także zacienienie, które może go znacząco obniżyć.

Część produkowanej energii wykorzystywana jest od razu, na bieżące potrzeby i oszczędność wtedy jest równa ilości energii przemnożonej przez stawkę zakupu (cena energii czynnej, przesyłu oraz opłata mocowa). Przy przewidywanej przez Forum Energii średniej stawce, oznaczałoby to oszczędność na poziomie 1,40 zł na każdej kilowatogodzinie. jeżeli jednak produkcja jest wyższa, nadwyżka zostanie sprzedana do sieci po aktualnych stawkach odkupu. Ceny odkupu, choć w tej chwili są wysokie, mogą maleć w przyszłości, gdy miks energetyczny będzie w większym stopniu nasycony fotowoltaiką. Aby zmniejszyć ryzyko oddawania nadwyżek energii produkowanych przez instalację, można m.in.:

dobrać orientacje modułów względem stron świata pod profil zapotrzebowania (np. poprzez wybór układu wschód-zachód),
gromadzić nadwyżki energii we własnych magazynach energii, aby móc wykorzystać ją na własne potrzeby później lub odsprzedać w godzinach, gdy cena energii jest wyższa,
dobrać moc tak, aby zminimalizować wolumen energii wprowadzany do sieci.

Czy fotowoltaika się opłaca? Dobór instalacji fotowoltaicznej

Czy fotowoltaika się opłaca? To zależy w dużej mierze od jej odpowiedniego doboru. Istnieją dwie główne strategie doboru mocy w instalacji fotowoltaicznej dla przedsiębiorstw – dążenie do maksymalizacji autokonsumpcji oraz otrzymania statusu mikroinstalacji bądź dążenie do pokrycia większej części zapotrzebowania.

Dążenie do maksymalizacji autokonsumpcji oraz otrzymania statusu mikroinstalacji

Skoro cena sprzedaży energii do sieci jest najczęściej niższa niż cena jej zakupu, to oznacza, iż najbardziej opłaca się zużywać energię na własne potrzeby. Choć profil zużycia w zakładach przemysłowych jest powtarzalny, to może zależeć od dnia tygodnia, ilości zmian czy charakterystyki maszyn, które generują największe zapotrzebowanie. Produkcja pozostało bardziej zmienna, gdyż zależy od pory roku, nasłonecznienia i temperatury danego dnia. Aby zapewnić, iż większość produkcji energii elektrycznej będzie konsumowana na bieżąco, instalacja fotowoltaiczna powinna być odpowiednio mniejsza i dopasowana do godzinowego profilu zapotrzebowania.

Dodatkowo, decydując się na mniejszą instalację, warto rozważyć także zmieszczenie się z mocą poniżej limitu 50 kWp. Dzięki temu instalację można zgłosić do sieci, nie martwiąc się o to, czy operator wyda warunki przyłączeniowe i zezwoli na jej przyłączenie. Można również uniknąć dodatkowych kosztów związanych z dokumentacją, wykonaniem projektu i wpisem do miejscowego planu.

Warto jednak pamiętać, iż jeżeli chcemy zapewnić 100% autokonsumpcji w wiosenne oraz letnie, słoneczne dni, to zimą lub w dni pochmurne, fotowoltaika generować będzie bardzo kilka energii i niemal całość będzie kupowana z sieci. A to oznacza, iż rachunki w skali roku, przez cały czas będą dość wysokie. Właśnie dlatego wielu inwestorów decyduje się budować większe instalacje.

Dążenie do pokrycia większej części zapotrzebowania

W tym miejscu nie wystarczy obliczyć produkcji energii elektrycznej oraz oszacować to w jaki sposób będzie kształtowała się cena zakupu energii elektrycznej z sieci. W celu otrzymania wyników, które mogą się do czegoś przydać, należy zestawić profil produkcji z profilem zużycia i obliczyć jaka część energii będzie zużywana na bieżąco, a jaka sprzedawana do sieci. Co więcej, kluczowa staje się ocena po jakich stawkach będzie sprzedawana energia. Dobranie instalacji tak, aby produkcja roczna była równa zapotrzebowaniu, będzie z reguły mniej opłacalne oraz bardziej ryzykowne niż dobranie nieco mniejszego systemu, ze względu na fakt, iż zbyt duża część energii będzie wymieniana z siecią.

Poniżej znajduje się przykład letniego dnia, z instalacją 600 kWp dobraną do hali przemysłowej o zapotrzebowaniu rocznym na poziomie 620 000 kWh.

Przy tego typu projektach, przed wyborem optymalnego rozwiązania, warto oszacować różne wielkości instalacji fotowoltaicznej. Warto pamiętać, iż czasami mogą wystąpić inne kryteria ograniczające, takie jak wytrzymałość lub powierzchnia dachu, przekroje przewodów czy występowanie zacienienia. Co więcej, w przypadku instalacji o mocy przekraczającej 50 kWp trzeba spełnić szereg wymagań formalnych przed przyłączeniem instalacji do sieci. Samo przyłączenie również nie jest gwarantowane.

Ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna w 2023 roku?

Na wielkość nakładów inwestycyjnych na fotowoltaikę na halach przemysłowych wpływają przede wszystkim:

moc instalacji fotowoltaicznej,
pokrycie dachu, wysokość,
koszty wykonania ekspertyzy wytrzymałościowej,
długość tras kablowych,
ewentualne zmiany w instalacji elektrycznej lub konieczność zakupu nowych urządzeń,
wybór komponentów (ceny różnią się m.in. ze względu na funkcjonalności falowników, zastosowane zabezpieczenia oraz gwarancję, wydajność i parametry modułów fotowoltaicznych).

A ile wynoszą koszty eksploatacji? Cóż, to jedna z największych zalet fotowoltaiki – są bardzo niewielkie. W praktyce wiele instalacji jest całkowicie bezobsługowych. Zwłaszcza właściciele hal przemysłowych mogą odetchnąć z ulgą, gdyż odpadają koszty dzierżawy gruntu, ochrony i monitoringu instalacji, a także koszenia terenu. Sporadycznie mogą pojawić się koszty mycia lub przeglądu według uznania inwestora, a po dłuższym okresie, koszty napraw pogwarancyjnych.

Czy fotowoltaika na hali przemysłowej się opłaca?

Choć należy to każdorazowo przeliczyć, uwzględniając indywidualne parametry charakterystyczne dla danego projektu, a także wymagania inwestycyjne, to w większości przypadków, dobrze dobrana fotowoltaika na hali przemysłowej charakteryzuje się bardzo satysfakcjonującą stopą zwrotu. Spójrzmy na case study dotyczące hali przemysłowej o zapotrzebowaniu rocznym na energię elektryczną na poziomie 510 MWh. Założenia:

profil godzinowy hali zużywającej 510 MWh w skali roku,
ceny za energię na podstawie prognoz Forum Energii oraz cen giełdowych,
wariant 1 – instalacja PV o mocy 50 kWp, skierowana na południe, kąt nachylenia 20 stopni, uzysk roczny 52,5 MWh, roczne koszty eksploatacji – 1500 zł, nakłady inwestycyjne – 200 000 zł,
wariant 2 – instalacja PV o mocy 250 kWp, skierowana na południe, kąt nachylenia 20 stopni, uzysk roczny 262 MWh, roczne koszty eksploatacji – 5000 zł, nakłady inwestycyjne – 1 100 000 zł,
inne – średni ważony koszt kapitału WACC 7%, amortyzacja 7%, brak dotacji, finansowanie własne, brak zacienień.

Każdy przedsiębiorca ma w zasadzie dwie opcje:

płacić dalej rachunki za energię elektryczną na poziomie ustalanym między sprzedawcami energii a URE,
zamontować instalację fotowoltaiczną, ograniczając w ten sposób koszty zakupu energii z sieci.

Koszty związane z pierwszą opcją łatwo policzyć. Wystarczy przemnożyć zapotrzebowanie na energię elektryczną w skali roku przez szacowane stawki za zakup energii z sieci:

A jak to wygląda w przypadku inwestycji w fotowoltaikę? Oto tabela z wynikami:

Koszty za energię elektryczną przez następne 10 lat kształtowałyby się następująco:

Poniesione nakłady inwestycyjne zostałyby gwałtownie zrekompensowane przez oszczędności na energii elektrycznej. Choć rachunki nie spadłyby do zera, to mogłyby być niemal dwukrotnie niższe. Co ciekawe, to mniejsza inwestycja zwróciłaby się szybciej, ale to większa generowałaby wyższe oszczędności już po okresie zwrotu.

Czy fotowoltaika się opłaca – podsumowanie

Czy fotowoltaika się opłaca? Podsumowując, fotowoltaika może być świetną inwestycją dla przedsiębiorstwa. Biorąc jednak pod uwagę to, iż każdy przypadek jest inny, powinno się zawsze przeprowadzić osobną analizę. Przed przystąpieniem do konkursu cenowego, warto stworzyć koncepcję rozwiązania wspólnie z doradcą specjalizującym się w instalacjach fotowoltaicznych.

Choć to oczywiście oszczędności są głównym motywatorem dla większości przedsiębiorców, warto pamiętać, iż przemysł zużywa olbrzymie ilości energii elektrycznej, która w polskim miksie energetycznym pochodzi głównie z węgla. Za instalacją fotowoltaiczną idą więc korzyści nie tylko ekonomiczne, ale również ekologiczne, a także wizerunkowe.

Idź do oryginalnego materiału