Opłacalność małej instalacji fotowoltaicznej w świetle nowej ustawy o OZE

Zmiany w nowej ustawie o OZE w jeszcze większym stopniu poprawiły ekonomikę inwestycji w małą instalację fotowoltaiczną. Moim zdaniem, jeżeli przepisy wejdą w życie w obecnym kształcie inwestycja w fotowoltaikę będzie inwestycją bezpieczną i przynoszącą wysoką rentowność zainwestowanego kapitału.

Premia dla oszczędnych

Nowy projekt ustawy sprecyzował sposób rozliczania produkcji energii z mikro instalacji. Montując i przyłączając do sieci instalację zostanie nam zamontowany dwukierunkowy licznik energii, co oznacza że zapłatę za sprzedaż energii będziemy otrzymywać od różnicy energii wyprodukowanej i zużytej. Wprowadzenie takiej formy rozliczenia po pierwsze staje się impulsem do oszczędzania gdyż im nasze zużycie będzie niższe tym większą ilość energii będziemy mogli odsprzedać. Po drugie opłacalność będzie rosła wraz ze wzrostem zainstalowanej mocy. W praktyce z wielu czynników nie będzie ekonomicznych podstaw do montażu najmniejszych 1-3 kW instalacji, ale o tym już pisałem.

Najlepiej 10 kW na dachu

Duży plus należy się ustawodawcy, że w ramach wsparcia dla mikro i małych instalacji wprowadził dodatkowe rozróżnienie w zależności od mocy i usytuowania instalacji. Najwyższe wsparcie na poziomie 1,3 zł dostaną instalacje na budynkach o mocy do 10 kW. W praktyce instalacja tej mocy wymaga powierzchni dachu minimum 65 m2. W przypadku domów jednorodzinnych rzadko wystękują warunki aby zainstalować większą moc z uwagi na dostępność powierzchni dachowej o odpowiednim usytuowaniu. Z tego powodu najbardziej ekonomicznie uzasadnione są instalacje możliwie zbliżone do 10 kW zlokalizowane na dachu. W takim przypadku zarówno koszty instalacji jak i eksploatacji są zrównoważone a blisko 80% wyprodukowanej energii będzie podlegać odsprzedaży.

Założenia:

• Koszt instalacji 65600 zł
• Moc instalacji 10 kW
• Alternatywne oprocentowanie lokaty 5 %
• Roczne zużycie energii  przez budynek 2000 kWh
• Wskaźnik produktywności energii z instalacji 950 kWh/kW
• Wskaźnik rocznego spadku mocy instalacji 0,8 % 
• Wzrost cen energii elektrycznej 7 %
• Cena energii elektrycznej 0,6 zł/kWh
• Taryfa sprzedaży energii 1,3 zł/kWh

Opłacalność małej instalacji fotowoltaicznej 10 kW na dachu

Dla tak przyjętych założeń z uwzględnieniem utraty odsetek od zainwestowanego w instalację fotowoltaiczną kapitału w przeciągu 15 lat instalacja wygeneruje łącznie 128 000 zł czyli zainwestowany kapitał zostanie w ciągu 15 lat podwojony. 

	produkcja energii kWh	wartość sprzedanej energii	wartość zużytej energii	serwis	Przychód przed opodatkowaniem	wartość utraconych odsetek	Skumulowany  przychód
1	9500	9 750 zł	1 200 zł	1 640 zł	9 310 zł	3 280 zł	6 030 zł
2	9424	9 651 zł	1 284 zł	1 640 zł	9 295 zł	2 815 zł	12 511 zł
3	9349	9 553 zł	1 374 zł	1 640 zł	9 287 zł	2 350 zł	19 448 zł
4	9274	9 456 zł	1 470 zł	1 640 zł	9 286 zł	1 885 zł	26 849 zł
5	9200	9 360 zł	1 573 zł	1 640 zł	9 292 zł	1 421 zł	34 720 zł
6	9126	9 264 zł	1 683 zł	1 640 zł	9 307 zł	956 zł	43 070 zł
7	9053	9 169 zł	1 801 zł	1 640 zł	9 330 zł	491 zł	51 909 zł
8	8981	9 075 zł	1 927 zł	1 640 zł	9 362 zł	25 zł	61 246 zł
9	8909	8 981 zł	2 062 zł	1 640 zł	9 403 zł	-   zł	70 649 zł
10	8837	8 889 zł	2 206 zł	1 640 zł	9 455 zł	-   zł	80 104 zł
11	8767	8 797 zł	2 361 zł	1 640 zł	9 517 zł	-   zł	89 622 zł
12	8697	8 706 zł	2 526 zł	1 640 zł	9 591 zł	-   zł	99 213 zł
13	8627	8 615 zł	2 703 zł	1 640 zł	9 678 zł	-   zł	108 891 zł
14	8558	8 525 zł	2 892 zł	1 640 zł	9 777 zł	-   zł	118 668 zł
15	8490	8 436 zł	3 094 zł	1 640 zł	9 891 zł	-   zł	128 559 zł

 

Dla tak przyjętych założeń okres zwrotu inwestycji wynosi od 6,5-8 lat w zależności od tego jak inwestor podejdzie do kwestii hipotetycznie utraconych odsetek od zainwestowanej w instalację fotowoltaiczną kwoty. Osobną kwestią jest jeszcze opodatkowanie przychodów z instalacji PV jednak ten temat szerzej omówiony zostanie w książce.

Objaśnienie:
Wielu czytelników zapewne zastanawia się co to jest za pozycja "wartość utraconych odsetek". Z uwagi że analiza miała za zadanie przedstawienie opłacalności instalacji fotowoltaicznej z punktu widzenia prywatnego mikro inwestora podejście do opłacalności zostało dostosowane do finansowania tego typu inwestycji przez takich inwestorów. W tym przypadku został rozważony model finansowania inwestycji za gotówkę. W takim przypadku większość inwestorów wykorzysta środki które mają zgromadzone na lokacie. W ten sposób dopóki instalacja nie zwróci się finansowo (nie wypracuje przychodu równego nakładom inwestycyjnym) inwestor będzie "stratny" na  odsetkach które generowałaby mu lokata która została wykorzystana na finansowanie instalacji. W raz z pojawiającymi się zyskami którymi inwestor może sukcesywnie odnawiać lokatę wartość utraconych odsetek spada do 0.

Diody bocznikujące i ich wpływ na wydajność paneli PV

Obecnie dostępne panele fotowoltaiczne posiadają zazwyczaj 3 diody bocznikujące połączone równolegle z łańcuchem 20-24 ogniw. Konsekwencją takiej budowy jest niezależna praca każdego z 3 fragmentów panelu, która nabiera znaczenia w przypadku pojawienie się zacienień. Większa liczba diod jest korzystniejsza pod kątem maksymalizacji uzysku energii z panelu fotowoltaicznego. W przypadku jego punktowego zacienienia wyłączeniu ulega tylko jeden łańcuch a nie cały panel.

Grafika obrazująca skutek zacieniania liściem fragmentu panelu fotowoltaicznego

W przypadku panelu z jedną diodą bocznikującą nawet punktowe zacienienie jednego ogniwa powstałe w wyniku przyklejenia się liścia czy ptasiej kupy powoduje wyłączenie z pracy całego panelu. Z kolei w przypadku konstrukcji z trzema diodami punktowe zacienienie powoduje jedynie częściowy ok 33% spadek mocy.

Oprócz liczby diod często znaczenia nabiera sposób montażu samego panelu zwłaszcza, gdy nie możemy wyeliminować pojawiających się okresowo zacienień.

Wpływ ustawienia panelu PV na pojawiające się zacienienie od wschodu lub zachodu

W przypadku, gdy element zacieniający może pojawić się od wschodu lub zachodu paneli PV korzystniejsze jest ustawienie pionowe paneli (o ile łańcuchy ogniw są łączone pionowo) W takim układzie pojawienie się cienia na panelu będzie powodować spadek mocy w poszczególnych sekcjach a nie całym panelu.

Instalując panele fotowoltaiczne w polskich warunkach klimatycznych należy wziąć pod uwagę okresowo pojawiający się czynnik zacieniający, jakim jest śnieg. 

W przypadku ustawienia paneli pionowo instalacja nie będzie produkować żadnej energii do czasu całkowitego stopienia się śniegu.

Przy układzie poziomym instalacja będzie sukcesywnie rozpoczynać pracę wraz z topieniem się śniegu i jego przesunięciem w dół paneli.

Czy instalację fotowoltaiczną należy myć ?

Temat mycia instalacji fotowoltaicznych wydałby się banalny i oczywisty gdyby nie kreatywny marketing producentów paneli fotowoltaicznych, którzy z uporem maniaka twierdzą, że ich produkty czyszczą się same pod wpływem warunków atmosferycznych. W materiałach reklamowych jest zawarta jedynie część prawdy. Faktem jest, że rzęsisty deszcz usunie część zabrudzeń zwłaszcza zalegającą grubszą warstwę kurzu jednak pod wpływem warunków atmosferycznych (deszcz śnieg) panel nie będzie w pełni czysty.

Na pierwszy rzut oka czysty panel fotowoltaiczny nie jest w pełni pozbawiony zabrudzeń (zdjęcie wykonane 2 dni po opadach deszczu)

 

W pewnym uproszczeniu można założyć, że kurz i inne nietrwale związane z panelem zabrudzenia w większości są usuwane i na okoliczność ich występowania można by nie myć generatora PV. Wyjątek stanowi długi okres bez opadów w czasie, kiedy to warstwa kurzu może być źródłem znacznego ograniczenia przezierności szyby, co za tym idzie istotnie wpływać na spadek produkcji energii.

Brak czyszczenia panelu fotowoltaicznych wpływa także na kumulowanie się zabrudzeń silnie związanych z panelem takich jak odchody ptaków inne często trudne do zdefiniowania pod kątem pochodzenia zabrudzenia, które mają kilka wspólnych cech:

• w znacznym stopniu są odporne na czyszczenie przez deszcz
• długo zalegają
• mają charakter punktowy

Z uwagi, że zacienienie nawet fragmentu ogniwa w panelu znacząco przekłada się na zmniejszony uzysk energii z całej baterii słonecznej a nawet całego stringa połączonych ze sobą szeregowo paneli PV eliminowanie tego typu zanieczyszczeń jest ważnym elementem wydajnej pracy całej instalacji. Brak cyklicznego minimum 1-2 razy w roku czyszczenia całej instalacji może mieć istotny wpływ na zmniejszenie się produkcji energii.

Przykłady tylko niektórych zanieczyszczeń na panelach fotowoltaicznych na farmie w miejscowości Ruskov (Słowacja) o mocy 1,6 MW. Farma nie była czyszczona od ponad roku.

Niewielkie zabrudzenia też mogą mieć wpływ na pracę panelu fotowoltaicznego

Zabrudzenia panelu fotowoltaicznego odchodami ptasimi

Duże zabrudzenie ptasimi odchodami które z uwagi na rozmiary może ograniczać lub całkowicie wyeliminować z pracy część panelu PV istotnie wpływając na wydajność całego stringa. 

Zaledwie pobieżna inspekcja części instalacji wykazała, że ok 10% paneli miało dające się łatwo zauważyć punktowe zanieczyszczenia.