Nieuchronnie zbliża się dzień, w którym zacznie nas obowiązywać rozliczenie net-meteringowe godzinowe. Obejmie ono wszystkie osoby, które przyłączyły instalacje fotowoltaiczne od kwietnia 2022 roku, osoby, które dobrowolnie przejdą na rozliczenie net-bilingowe z net-meteringu oraz Ci, którym skończy się 15 letni okres net-meteringu. Mam świadomość, że większość osób podchodzi z obawą do tego sposobu rozliczenia z energetyką. Obawa ta najczęściej wynika z niepewności jaką powoduje ten sposób rozliczenia. Nie wiemy, jaka będzie giełdowa cena energii i ile złotówek będziemy mogli zgromadzić na wirtualnym koncie u operatora energetycznego. Niestety nie ma możliwości ustalić po jakiej stawce będzie energia w najbliższej przyszłości i raczej nie widać perspektyw, aby taka możliwość się pojawiła. Musielibyśmy wprowadzić jakieś prawne rozwiązania gwarantujące minimalne progi. Z wielu powodów, o których opowiem później nie wydaje mi się to dobrym rozwiązaniem.
Jak w takim razie się odnaleźć w rzeczywistości, którą mamy obecnie i jak dobierać instalacje fotowoltaiczne, aby były najbardziej opłacalne dla inwestora?
Zacznijmy od ustalenia na czym stoimy? Co mamy pewnego? Na pewno będziemy musieli zapłacić za prąd i raczej na pewno więcej niż to, po ile go sprzedamy. Czy możemy być pewni, że cena wpuszczania energii będzie wynosiła co najmniej 50% kosztu zakupu? Raczej nie. Na dziś szacuję, że średnia roczna cena godzinowa w 2024 wyniesie 350 zł/MWh, co oznacza, że będzie ona wynosiła około 40% wartości ceny zakupu. Proszę pamiętać, że to są tylko i wyłącznie moje szacunki, które wcale nie muszą się spełnić. Ale żeby dziś szacować jakie instalacje najlepiej dobierać, musimy niestety przyjąć jakieś wartości do obliczeń. A po ile kupimy energię z sieci? Przyjmijmy ostrożne 1,2 zł za kWh – każda wyższa cena spowoduje, że opłacalność inwestycji w fotowoltaikę wzrośnie i jeszcze bardziej wzrośnie opłacalność magazynów energii
Jak w takim razie zaprojektować instalację fotowoltaiczną, aby dawała ona jak największą opłacalność z poniesionych kosztów inwestycji? Zakładam brak dotacji, tak aby nasze obliczenia nie były skażone błędami i były jak najbardziej uniwersalne.
Rozważmy zatem trzy sposoby doboru instalacji fotowoltaicznej. Każde z tych rozwiązań będzie miało inny stopień ekonomii i będzie przedstawiało inne podejście – oraz jak się okaże inny czas zwrotu poniesionych nakładów — i powinien być stosowany w innym środowisku.
Zacznijmy od najbardziej popularnego w instalacjach domowych sposobu doboru instalacji fotowoltaicznych. Polega on na tym, że liczymy roczną konsumpcję gospodarstwa. Bazując na tym, że autokonsumpcja w domach z fotowoltaiką bez magazynów wynosi średnio 25% obliczamy 75% wartości rocznego zużycia energii gospodarstwa domowego. Do tej wartości dodajemy 20% nadwyżki i otrzymujemy maksymalną ilość energii jaką energetyka może nam przyjąć do wirtualnego kapitału do późniejszego rozliczenia.
Przykładowo, jeśli dom zużywa 7500 kWh rocznie, to 25% z tej wartości wynosi 1875 kWh. Do pozostałej wartości, czyli 5625 kWh dodajemy 20% i otrzymujemy 6750 kWh. Następnie sumujemy otrzymaną wartość z autokonsumpcją i otrzymujemy roczną energię, którą powinna generować fotowotlaika – czyli 6750+1875 = 8625 – czyli 115% rocznego zapotrzebowania. Dlaczego taki dobór? Bo w ten sposób dobiera się instalację o największej dopuszczalnej mocy dla domu. Energetyka może przyjąć do wirtualnego magazynu tylko 20% więcej energii niż konsumpcja domu, więc za każde dodatkowe kWh nic od niej nie dostaniemy. Taki dobór gwarantuje, że wyciągniemy najwięcej jak to możliwe z fotowoltaiki bez magazynu energii – ale niekoniecznie będzie to inwestycja o najszybszej stopie zwrotu. Warto zaznaczyć, że taki sposób doboru stoi w sprzeczności do założeń systemu net-bilingowego – jego założeniem w końcu było produkowanie energii i zużywanie jej na bieżąco.
Jaka jest stopa zwrotu takiej inwestycji? Załóżmy, że mamy do czynienia z domem, który zużywa rocznie 5700 kWh. Dobieramy do niego instalację o mocy 6,58 kWp (14 modułów 470Wp) zamontowaną na południe pod kątem 35 stopni od podłoża. Taka instalacja produkuje rocznie koło 6500 kWh. Pamiętamy, że jest to powiększona do zużycia instalacja i wtedy zakładamy, że autokonsumpcja wynosi 22% – czyli 1430 kWh do magazynu wpuszczamy 5070 kWh. Ile mamy z tego rocznych oszczędności? Zakładam cenę zakupu energii na poziomie 1,2 zł/kWh i średnią cenę wpuszczania energii do sieci na poziomie 35 gr/kWh. Roczny uzysk z instalacji wyniesie 3490 zł. Przy czym koszt takiej inwestycji to około 25 000 zł netto. Daje to nam okres zwrotu poniżej 8 lat. Co warte zaznaczenia, nie zakładam tutaj wzrostu cen energii oraz nie zakładam żadnych dotacji. Dla naszego porównania przyjmijmy, że ten sposób doboru daje nam taki czas zwrotu. W tej sytuacji skala pokrycia kosztów rachunku powinna wynieść 51%.
Przypadek drugi to instalacja z magazynem energii, gdzie naszym założeniem jest maksymalna oszczędność poprzez maksymalną autokonsumpcję. Dobieramy taką instalację z magazynem, aby jego średnia dobowa produkcja latem pokrywała 150% dobowego zapotrzebowania. A magazyn energii, który naładuje się w dzień wystarczył na pozostałą część nocy i zostało w nim trochę energii. Takie rozwiązanie może być stosowane i bardziej opłacalne dla firm i domów o większym zużyciu. Załóżmy przykładowo budynek, który zużywa rocznie 15 000kWh. Oznacza to, że dobowe zużycie będzie wynosić 41 kWh. Aby uzyskać taką dobową produkcję załóżmy instlację fotowoltaiczną 10 kW – w letnich miesiącach generuje ona około 55 kWh (czasem więcej) co powinno pokryć dobowe zapotrzebowanie uwzględniając straty na falowniku i magazynie energii. Do tego dołączmy magazyn energii o pojemności 40 kWh. Nie należy rozładowywać akumulatora litowo-jonowego do 0, więc zawsze część energii zostanie w magazynie. I w takim przypadku załóżmy, że uda się osiągnąć autokonsumpcję na poziomie 90%. Koszt inwestycyjny systemu 10 kWp z magazynem 40 kWh wyniesie około 120 000 zł netto. Zakładając, że 90% energii elektrycznej będzie zużyte w autokonsumpcji, to oszczędności wyniosą około 9000 kWh rocznie. Przy założeniu, że cena zakupu energii wyniesie 1,2 zł/kWh zysk z autokonsumpcji wyniesie 11 150 zł rocznie. Oznacza to, że inwestycja będzie się spłacać prawie 9 lat – to dużo. W tej sytuacji stopień pokrycia rachunków przez instalację fotowoltaiczną wyniesie 62%. Pamiętajcie tylko, że wyliczenia przedstawiam przy założeniu stałej ceny zakupu energii za 1,2 gr/kWh – jeśli cena energii wzrośnie do 2 zł /kWh, to roczna oszczędność wyniesie 18 000 zł i inwestycja spłaci się w około 6,5 roku.
Trzecia propozycja to instalacja bez akumulatora pokrywająca 120% letniego zapotrzebowania w dzień – tak aby osiągnąć 75%-95% autokonsumpcji (instalacja typowo firmowa, gdzie urządzenia działają stale w ciągu dnia i nocy, a także w soboty i niedziele). Przyjmijmy, że analizujemy zakład produkcyjny, który zużywa 90 MWh rocznie energii. Oznacza to, że dobowe zapotrzebowanie na energię wynosi 247 kWh czyli na godzinę 10,2kW. Taką moc może wygenerować latem instalacja o mocy 12-14 kW. Koszt zakupu instalacji 12 kW montowanej na płycie warstwowej (typowe pokrycie na dachach firmowych) wynosi obecnie 50 000 zł netto. Przy autokonsumpcji na poziomie 90% w opisanym przypadku i cenie zakupu energii elektrycznej na poziomie 1,2 gr netto/kWh, roczna oszczędność wyniesie 13 380 zł netto rocznie. Co przy cenie zakupu 50 000 zł daje nam czas zwrotu inwestycji fotowotalicznej (bez żadnych dotacji i bez założenia, że ceny energii będą rosły) niższy niż 4 lata. Niestety tak szybko zwracająca się instalacja ma jedną zasadniczą wadę – stopień pokrycia rachunków wyniesie jedynie 12%.
Jaki stąd wniosek?
Najbardziej opłacalne instalacje fotowoltaiczne to takie, które są skoncentrowane na maksymalnej autokonsumpcji (w końcu po to wprowadzono system rozliczeń net-meteringowych). Jesteśmy wtedy niezależni od godzinowego rozliczenia energii elektrycznej i nieprzewidywalnych cen skupu energii. Instalacje domowe przy wchodzącym w lipcu 2024 systemie godzinowych stawek odkupu energii też mogą być jak najbardziej opłacalne, jednak w ich przypadku okres zwrotu inwestycji zależy mocno od giełdowych cen energii kształtujących godzinowe stawki odkupu energii. Najdłużej spłacają się instalacje wyposażone w magazyny energii, jednak pokrywają one zdecydowaną większość kosztów zakupu energii – jednak wymagają dużo większych nakładów inwestycyjnych. Będą one się tym szybciej spłacały, im droższa będzie energia sieciowa. Mam świadomość, że są takie biznesy, które energię elektryczną zużywają głównie nocą i dla nich instalacja fotowotlaiczna powinna być dobrana tak, aby pokrywać ich całonocne zapotrzebowanie w okresie letnim.
Co jednak w sytuacji kiedy cena energii wzrośnie, a cena odkupu energii z fotowoltaiki zmaleje?
Jeśli założymy cenę zakupu energii na poziomie 1,5 zł, a cenę odsprzedaży energii na poziomie 15 gr (nieco drastyczne założenie ale nie możemy go wykluczyć)?
W tej sytuacji najwięcej zyskują instalacje z magazynami energii.
Stopień pokrycia rachunków w przypadku 1 spadnie do poziomu 43%. Czas amortyzacji ponad 8,5roku – czyli niewiele więcej
Stopień pokrycia rachunków w przypadku 2 wzrośnie do poziomu 75%. Czas zwrotu z inwestycji wyniesie mniej niż 7,5 roku – czyli będzie to najlepsza opcja.
Stopień pokrycia rachunków w przypadku 3 wyniesie podobnie 12%. Czas zwrotu z inwestycji wyniesie podobnie około 4 lat
Myślę, że teraz jest dobry czas na wnioski.
Im większa różnica pomiędzy ceną zakupu a sprzedaży, tym bardziej opłaca się inwestować w magazyn energii. Przedstawione powyżej rozwiązania znajdują swoje zastosowania w indywidualnych przypadkach firm i zakładów produkcyjnych. Dla przysłowiowego Kowalskiego najbardziej optymalnym rozwiązaniem wydaje się być zestaw niewymieniony w naszych przykładach – czyli instalacja dopasowana do potrzeb budynku wyposażona w magazyn energii o pojemności w kWh równej mocy instalacji fotowoltaicznej wyrażonej w kWp. Jeśli weźmiemy przykładowo pod uwagę instalację o mocy 5 kWp z magazynem 5 kWh, koszt inwestycyjny wyniesie 40 000 zł (cena zakupu brutto 8% vat). I teraz, jeśli obliczymy opłacalność dla przypadku 1, to wyniesie ona (zakładam 55% autokonsumpcję, cenę prądu 1,2 zł, cenę odkupu 35 gr) niecałe 10 lat. Jeśli cena energii wzrośnie i cena odkupu spadnie (1,5 zł zakup i 15 groszy sprzedaż), to czas amortyzacji niemal się nie zmieni i wyniesie niecałe 10 lat. Wydawać by się mogło, że to przecież wynik gorszy od instalacji bez magazynu energii – jednak na swoją obronę mogę powiedzieć, że obecnie instalacje z magazynem mogą otrzymać dotację w wysokości 50% inwestycji, co skraca czas amortyzacji o połowę (czyli niecałe 5 lat); w dodatku system z magazynem energii jest najbardziej odporny na wahania cen energii.