Instalacja PV o mocy 50 kW w firmie: koszty, okres zwrotu i zasady rozliczeń

Energetyka słoneczna w Polsce bardzo dynamicznie rozkwita w ostatnich latach. Jednak paneli fotowoltaicznych do tej pory przybywało głównie na dachach domów prywatnych (instalacje o mocach rzędu 5 kW) i w postaci dużych farm solarnych (o mocy ok. 1 MW) dostarczających energię na rynek.

Dużo rzadziej po instalacje fotowoltaiczne sięgały do tej pory przedsiębiorstwa handlowe i usługowe (zwykle 10-50 kW) czy przemysł (moce rzędu 100-500 kW), które produkowałyby energię na własne potrzeby.

Jednym z powodów jest fakt, że chociaż przemysł potrzebuje dużo energii elektrycznej, to kupuje ją po relatywnie niskich cenach, nawet o połowę niższych od stawek płaconych przez gospodarstwa domowe czy małe sklepy. Okres zwrotu z instalacji fotowoltaicznej będzie tam zatem dłuższy niż u drobnych odbiorców. Do tego przemysł nie mógł bilansować energii wyprodukowanej w instalacji PV, a następnie wprowadzanej do sieci z energią pobieraną z niej. Nie mógł też pokrywać swojego zapotrzebowania energią ze słońca równomiernie przez cały rok.

Wiele zmieniła jednak nowelizacja ustawy o odnawialnych źródłach energii z 2019 roku. Za prosumentów − a więc odbiorców energii, którzy mogą także produkować elektryczność na własne potrzeby i rozliczać jej nadwyżki ze sprzedawcą na korzystnych warunkach – uznała ona także przedsiębiorców. Zwiększyła się także (do 50 kW) maksymalna dopuszczalna moc mikroinstalacji. To sprawia, że przedsiębiorcy powinni jeszcze raz przeanalizować opłacalność inwestycji np. w panele fotowoltaiczne na dachu swojej fabryki czy sklepu.

Symulacja opłacalności prosumenckiej instalacji PV w przedsiębiorstwie

Na poniższym wykresie przedstawiono, ile energii elektrycznej miesięcznie produkuje instalacja PV – wyniki uśrednione dla 58 przeanalizowanych lokalizacji.

Średnia ilość energii wyprodukowana w instalacji o mocy 49,5 kW będzie wynosić około 46,352 MWh. Dla analizowanych danych maksymalna ilość wyprodukowanej energii wynosiła 48,260 MWh, natomiast minimalna 44,137 MWh (odpowiednio okolice Rzeszowa, okolice Piły).

Dla wyników uśrednionych, łącznie w okresie letnim (od 1 kwietnia do 31 września) w instalacji produkowane będzie ok. 72,04% energii elektrycznej wyprodukowanej w ciągu całego roku. Na poniższym wykresie przedstawiono porównanie pracy instalacji w ciągu dnia dla miesiąca w który produkcja energii jest maksymalna (16 maja: 247,751 kWh) oraz dla miesiąca z najmniejszą ilością wyprodukowanej energii elektrycznej (8 grudnia: 52,455 kWh).

Na poniższym wykresie przedstawiono opłacalność budowy instalacji PV w zależności od jednostkowej ceny energii elektrycznej (po uwagę brane tylko składniki związane ze zużyciem energii – tzw.: składniki zmienne). Linia trendu została dodana, aby ułatwić korzystanie z wykresu jako uproszczonego wskaźnika opłacalności inwestycji w instalację PV. W zależności od lokalizacji instalacji, co wpływa na ilość energii promieniowania docierającej do instalacji, wskaźnik SPBT może się skrócić/wydłużyć o ok. 7 miesięcy.

Biorąc pod uwagę ceny energii na 2020 rok z cennika dla poszczególnych dostawców oraz sprzedawców energii (przy założeniu, że Klient posiada umowę kompleksową) inwestycja w instalację PV zwraca się najlepiej dla przedsiębiorców z taryfy C, ale nadal jest warta rozważenia w pozostałych przypadkach.

O mikroinstalacjach słów kilka

Zbudowanie instalacji o mocy do 50 kW jest pod kątem formalno-prawnym łatwiejszym przedsięwzięciem niż budowa instalacji o większej mocy, ponieważ właściciel takiej instalacji nie musi otrzymać pozwolenia na budowę, nie musi posiadać koncesji na produkcję energii, a także nie będzie musiał wnieść opłaty przyłączeniowej ani ponosić kosztów montażu licznika dwukierunkowego. Instalacje o mocy do 50 kW mogą być włączone na mocy ustawy z dnia 19 lipca 2019 r. o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz niektórych innych ustaw do systemu opustów, tj.:

Zobacz także: 2 mld zł trafiło do rządowego funduszu zamiast do firm

• prosument może wykorzystać sieć elektroenergetyczną jako magazyn energii, pod warunkiem, że posiada podpisaną umowę kompleksową na świadczenie usług dystrybucyjnych i sprzedaży energii elektrycznej;
• w przypadku instalacji o mocy do 10 kWp prosument na każdą 1 kWh energii wprowadzonej do sieci może odebrać 0,8 kWh, a w przypadku instalacji o mocy do 50 kWp na każdą 1 kWh energii wprowadzoną do sieci prosument może odebrać 0,7 kWh;
• prosument nie ponosi żadnych dodatkowych opłat na rzecz sprzedawcy energii z tytułu prowadzenia rozliczeń dotyczących wprowadzonej i sprzedanej energii elektrycznej – dla energii odebranej z sieci (uprzednio do niej wprowadzonej) ponosi jedynie opłaty stałe związane z dystrybucją energii;
• w przypadku mikroinstalacji PV formalności związane z jej wykonaniem sprowadzają się do zgłoszenie tego faktu w lokalnym zakładzie energetycznym oraz z podpisaniem aneksu do umowy z dystrybutorem energii;
• bezgotówkowe rozliczanie ilości energii w ramach systemu opustu odbywa się w okresie rocznym.

Założenia dotyczące ilości wyprodukowanej w instalacji PV

W celu określenia rocznej produkcji energii w typowej instalacji fotowoltaicznej stworzono model pracy instalacji z wykorzystaniem:

• danych dostępnych na stronie Ministerstwa Rozwoju dla typowego roku meteorologicznego[1] (zgodnie z normą EN ISO 15927-4:2005) dla stacji meteorologicznych (w analizie pominięto dane ze stacji: Łódź, Zakopane oraz Legnica ze względu na niekompletność danych). Pobrane wartości posłużyły do stworzenia godzinowego modelu pracy instalacji w poszczególnych lokalizacjach Polski dla instalacji skierowanej w kierunku południowym;
• danych dostępnych na stronie projektu Global Solar Atlas[2], który korzysta z zasobów firmy Solargis (dane pochodzą z modelów meteorologicznych oraz danych satelitarnych). Wykorzystanie tych danych pozwoliło na otrzymanie wyników reprezentujących pracę instalacji w warunkach rzeczywistych – zaktualizowanie wartości dotyczących zasobów energii promieniowania słonecznego na terenie Polski oraz informacje na temat optymalnego kąta pochylenia instalacji PV.

W modelu obliczeniowym uwzględniono:

• wpływ temperatury pracy ogniw na ich wydajność uwzględniając temperaturowy współczynnik moc P_mpp [%/°C].
• brak spadku wydajności modułów w czasie – wyniki odniesione do produkcji energii w pierwszym roku eksploatacji, bez spadku wydajności. Producenci podają, że żywotność paneli przewidywana jest na 12 lat z zachowaniem 90% sprawności fabrycznej oraz 25 lat z zachowaniem 85% sprawności fabrycznej. W dokładnej analizie finansowej można uwzględnić spadek produkcji energii elektrycznej rok do roku;
• brak zmiany sprawności inwertera w zależności od jego obciążenia.

Poniżej podano dane techniczne instalacji, dla której przeprowadzono analizę:

• Łącznie 150 paneli Risen 330 Duo o mocy nominalnej 330 W o sprawność nominalna równej 19,6%;
• Panele podłączone do inwertera Sofar 50 000TL o sprawność równej 98,3%;
• Sprawność przesyłu energii pomiędzy panelami PV, inwerterem oraz przyłączem do sieci elektrycznej równa 97,0%.

Zobacz także: Audyt energetyczny przedsiębiorstwa to kompendium wiedzy i strategia inwestycyjna

W zależności od lokalizacji instalacji ilość energii docierająca pod postacią promieniowania słonecznego, która następnie konwertowana jest w energię elektryczną będzie różna. Całkowita produkcja energii elektrycznej zależy od wielu czynników, ale najważniejszym jest właśnie sumaryczne natężenie promieniowania słonecznego docierające do powierzchni instalacji. Zależy ono od czynników takich jak: lokalne warunki klimatyczne, ustawienie paneli względem kierunku południowego czy też pochylenie poszczególnych modułów. Pozyskane dane umożliwiły przeprowadzenie symulacji pracy instalacji PV w 58 lokalizacjach na terenie Polski. Otrzymane wyniki zostały uśrednione w celu wyznaczenia, ile energii elektrycznej produkować może analizowana instalacja PV.

Założenia finansowe instalacji PV

W celu określenia opłacalności instalacji PV o mocy 49,5 kW założono, że instalacja zostanie wybudowana na dachu skośnym wykonanym z płyt warstwowych i wyposażona będzie we wszystkie elementy niezbędne do jej prawidłowego funkcjonowania:

• CAPEX: 170 000 zł netto;
• roczne koszty O&M oraz koszty ubezpieczenia instalacji oba na poziomie 0,5% wartości CAPEX (łącznie 1 700 zł netto/rok).

W przypadku oszacowania unikniętych kosztów energii elektrycznej obliczenia wykonano przy założeniu, że potencjalny inwestor posiada umowę kompleksową z jednym z dystrybutorów energii: Enea Operator Sp. z o.o., ENERGA-OPERATOR SA, innogy Stoen Operator Sp z o.o., PGE Dystrybucja S.A., TAURON Dystrybucja S.A.

Po uwagę wzięto następujące taryfy dystrybucyjne dla klientów, których moc umownej większej niż 40 kW:

• z grupy A (A21, A22 oraz A32);
• z grupy B (B21, B22 oraz B23);
• z grupy C (C21, C22a, C23).

W przypadku cen energii elektrycznej (obrót) przyjętych do obliczeń uwzględniono ceny dostępne w cennikach sprzedawców energii na rok 2020: ENEA S.A., ENERGA-OBRÓT SA, innogy Polska S.A., PGE Obrót Spółka Akcyjna, TAURON Sprzedaż sp. z o.o.

W celu określenia jednostkowego kosztu energii elektrycznej w każdej godzinie pracy instalacji do obliczeń wykorzystano koszty zmienne, związane z ilością zużytych MWh, tj.:

• Składnik zmienny stawki sieciowej w zależności od strefy poboru energii: całodobowa (taryfy A21, B21, C21); Strefa szczytowa oraz strefa pozaszczytowa (taryfy A22, B22, C22a); Szczyt popołudniowy, szczyt przedpołudniowy, reszta doby (taryfa A23, B23, C23);
• Stawka jakościowa (13,33 zł/MWh);
• Opłata kogeneracyjna (1,39 zł/MWh);
• Opłata OZE (0,00 zł/MWh);
• Składniki zmienne za obrót (cena energii elektrycznej) z uwzględnieniem podatku akcyzowego dobrane zgodnie z taryfą dystrybucyjną.

[1] Źródło: https://www.gov.pl/web/rozwoj/dane-do-obliczen-energetycznych-budynkow

[2] Źródło: https://globalsolaratlas.info/

Zobacz także: Niższe rachunki za energię w firmie na 50 sposobów – PRZEWODNIK

Bartosz Dobrowolski – wiceprezes zarządu w Ellipsis Energy, audytor energetyczny, absolwent Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. Od lat szuka rozwiązań przynoszących oszczędności energii i kosztów z nią związanych. Autor i koordynator ponad 400 audytów efektywności energetycznej dla przedsiębiorstw. Doradca w zakresie kierunków i możliwości optymalizacji i inwestycji związanych z energetyką w przemyśle. Ekspert w zakresie efektywności energetycznej oraz Systemu Białych Certyfikatów.

Piotr Gawdzik – kierownik działu audytu w Ellipsis Energy, audytor energetyczny, absolwent Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. Autor wielu studiów wykonalności i modeli matematyczno-fizycznych modernizacji gospodarek energetycznych zakładów produkcyjnych. Alumn VII edycji Akademii Energii organizowanej przez Fundację im. Lesława A. Pagi.