Kiedy stosowanie odnawialnych źródeł energii się opłaca?

Nikt nie ma wątpliwości, że OZE to przyszłość. Nie jest to jednak rozwiązanie idealne i należy mieć tego świadomość. Przykładowo, w Polsce stosowanie takich rozwiązań może być niezbyt opłacalne. Udowodniła to firma APA Group, która za pomocą autorskiego systemu do automatyki budynkowej Vision BMS postanowiła sprawdzić opłacalność rozwiązań fotowoltaicznych.

Eksperci APA Group zaprogramowali system BMS tak, by dokładnie mierzył ilość energii wytworzonej przez instalację z paneli fotowoltaicznych. Przez cały rok, od kwietnia 2014 roku do kwietnia 2015 roku, system dokonywał pomiarów działania instalacji fotowoltaicznej zamontowanej na budynku siedziby głównej firmy w Gliwicach. System pobrał informacje bezpośrednio z zastosowanego w instalacji licznika energii, następnie przeanalizował je i zarchiwizował. Zebrane w ten sposób dane prowadzą do kilku interesujących wniosków.

W słoneczny dzień udało się uzyskać maksymalne natężenie prądu na poziomie 4,6 A i napięciu 120 V. Średnia ilość prądu wytworzonego w takich warunkach pogodowych wynosiła 4 kWh. Ilość produkowanej energii była zależna od pory dnia. Szczytowy moment przypadał na okres między godzinami 12.00 a 13.00. W pochmurny i deszczowy dzień wartość wytwarzanej energii spadła do poziomu 0,2 kWh.

W ciągu całego roku ogniwa fotowoltaiczne wyprodukowały 686,44 kWh energii o wartości 411,86 zł. Średnia cena za 1 kWh wyniosła 0,6 zł (cena oferowana przez TAURON Sprzedaż GZE Sp. z o.o., dostawcę prądu na posesji firmy APA Group). Z kolei koszt czterech paneli fotowoltaicznych zainstalowanych na dachu wyniósł 3300 zł. Cena ta nie uwzględnia inwertera. Prąd produkowany bezpośrednio z instalacji solarnej był na bieżąco wykorzystywany do zasilania grzałki w firmowym bojlerze. Ten z kolei został połączony z licznikiem prądu oraz prototypem układu zabezpieczającego. W wyjątkowo słoneczne dni odłącza on zasilanie od paneli słonecznych i tym samym chroni bojler przed przegrzaniem.

Z badań wynika, że koszt instalacji zwróciłby się po 8 latach, a po wzięciu pod uwagę wszystkich kosztów czas ten wzrósłby do ponad 10 lat. Cenę instalacji sieciowej wynoszący między 6000 a 8000 zł netto/kW oczywiście można dodatkowo obniżyć za pomocą unijnych dotacji. Trzeba mieć jednak świadomość, że choć większość producentów ogniw deklaruje, że wytrzymają one 25 lat, to udziela na nie tylko 10-letniej gwarancji. Jeżeli panele zepsują się zaraz po zakończeniu gwarancji, konieczna będzie jej naprawa lub nawet wymiana instalacji fotowoltaicznej i ponowne czekanie na ewentualny zwrot z inwestycji. Na tej podstawie można dojść do wniosku, że produkowanie energii z fotowoltaiki jest w Polsce niezbyt opłacalne. Trudno się z tym nie zgodzić, ponieważ w naszym kraju tylko cztery z dwunastu miesięcy można uznać za słoneczne.

Odnawialne źródła energii mogą być oczywiście bardzo cennym rozwiązaniem. Pokazuje to przykład naszego bliskiego sąsiada, Niemiec. W 2015 roku kraj ten produkował aż 26% energii właśnie za pomocą OZE. Pochodziła ona z elektrowni wiatrowych, a także biogazowni. Fotowoltaika w Niemczech jest bardzo ważnym filarem biznesu energetycznego, ale trudno uznać go za kluczowy.

Niemcy korzystają przede wszystkim z bardziej pasujących do naszego klimatu elektrowni wiatrowych, a do tego chętnie inwestują w biogazownie i elektrownie wodne. Mimo że stanowią one mały procent całej zainstalowanej mocy w OZE, to ze względu na małą wrażliwość na warunki pogodowe produkują ponad 40% energii odnawialnej w Niemczech.

Właśnie wrażliwość na warunki pogodowe jest kluczowa. W Niemczech znajduje się wiele wiatraków oraz instalacji fotowoltaicznych, które są bardzo uzależnione od aktualnych warunków atmosferycznych. Jeżeli dzień będzie pochmurny i bezwietrzny, odnawialne źródła energii będą za mało wydajne. Wówczas sytuacja jest prosta. Należy korzystać ze źródeł konwencjonalnych lub dokupić energię z innych krajów. Jednak ciekawiej sytuacja wygląda, jeżeli warunki pogodowe są zbyt dobre. Wówczas zostaje wyprodukowana nadwyżka energii, z którą trzeba coś zrobić.

Z raportu Agora Energiewende wynika, że 8 maja bieżącego roku Niemcy za pomocą elektrowni słonecznych i wiatrowych wyprodukowały rekordową ilość energii. Przez pewien czas niemieckie instalacje produkowały 55 GW energii. Stanowiło to aż 87 proc. ówczesnego zapotrzebowania wynoszącego 67 GW. Energia pochodząca z OZE ma pierwszeństwo w sprzedaży. Do tego Niemcy mają wiele elektrowni węglowych i jądrowych, których nie da się łatwo wyłączyć. W ten sposób ilość energii dostępnej na rynku stała się tak duża, że jej cena stała się minusowa. Jej użytkownicy mogli zarabiać pieniądze, zapalając światło. To kuriozalna sytuacja, która nie powinna mieć miejsca.

Jako że energia z OZE ma pierwszeństwo i jest jej naprawdę dużo, trzeba coś z nią zrobić. Na przykład wypchnąć energię do sąsiednich systemów energetycznych. Kilkukrotnie już Niemcy “na siłę wpychały”nam swoją energię i domagały się za nią zapłaty, bo pochodziła ze źródeł odnawialnych. Jeżeli otrzymujemy taką dawkę energii, polskie elektrownie muszą samodzielnie zbilansować ten dodatek. By to zrobić, obniżają swoją moc, ich sprawność spada, rosną koszty jednostkowe za produkcję energii, a elektrownie sprzedają jej mniej. Często nie możemy też korzystać z własnych sieci energetycznych, bo są one przeciążone.

Z tym ostatnim problemem spotykamy się regularnie, ponieważ Niemcy chętnie sprzedają swoją energię do Austrii. Rzecz jednak w tym, że największa ilość energii jest produkowana na północy kraju, zaś Austria to południowy sąsiad Niemiec. Niestety kraje te nie dysponują infrastrukturą dostosowaną do takiej wymiany i duża część energii transportowanej do Austrii przechodzi przez polską oraz czeską infrastrukturę. Wg. opinii Agencji ds. Współpracy Organów Regulacji Energetyki, ACER (ang. Agency for Cooperation of Energy Regulators), w ten sposób Niemcy transportują do Austrii nawet 30-50 proc. zamówionej energii.

Przepływ energii jest tak duży, że praktycznie uniemożliwia wykorzystanie połączenia polsko-niemieckiego do realizacji innych transakcji handlowych, np. transportu prądu z Niemiec do Polski. Jest to ogromny problem na przykład w czasie upałów. Na początku sierpnia ubiegłego roku, gdy temperatura powierza w Polsce była bardzo wysoka, Niemcy produkowały ogromne ilości energii wysyłane do Austrii. Jednocześnie w Polsce z powodu braku wody niemożliwe było efektywne chłodzenie elektrowni węglowych przez co obniżyły one swoją wydajność. W tej sytuacji powinniśmy kupować energię od Niemców, ale nie mogliśmy tego robić, ponieważ drogi przesyłowe były zapchane. Kuriozalna sytuacja.

Także w tym kraju ostatnio produkowano rekordowe ilości energii. Przez ponad cztery pełne dni, a dokładnie 107 godzin, Portugalia funkcjonowała, używając wyłącznie energii wytworzonej przy wykorzystaniu OZE. “Ekologiczny ciąg” Portugalii rozpoczął się o godzinie 6:45 w niedzielę, 7 maja i zakończył się o godzinie 17:45 w środę, 11 maja. Podobnie jak w przypadku Niemiec, jest to zasługa słonecznej i wietrznej pogody, a dodatkowo Portugalia ma duży udział mocy w elektrowniach wodnych. Najbardziej istotne jednak jest, że w Portugalii nie używa się elektrowni węglowych i jądrowych, a gazowych. Te w razie potrzeby można łatwo wyłączyć. W ten sposób można produkować duże ilości energii bez wypychania jej do sąsiadów.

W Polsce niestety nie możemy naśladować tych wzorców z kilku powodów, takich jak uwarunkowania geograficzne i klimatyczne. Oprócz tego w naszym kraju mamy bardzo duże zasoby węgla, z których w razie potrzeby powinniśmy korzystać. Nie ma bowiem czegoś takiego, jak złe źródło energii. Węgiel może nie jest najbardziej ekologicznym surowcem, ale mamy go pod ręką i w razie potrzeby powinniśmy móc z niego korzystać. Odnawialne źródła energii są bardzo dobre i praktycznie nie mają negatywnego wpływu na naszą planetę. Jednak nie można popadać w hurraoptymizm i opierać się tylko na tym rozwiązaniu. Konieczne jest rozważne korzystanie ze wszystkich możliwych rozwiązań i wybranie tych, które przyniosą nam najwięcej korzyści i jednocześnie nie będą szkodzić naszej planecie.

Nie możemy ślepo wzorować się na innych i musimy odnaleźć własną drogę korzystania z OZE. Mam nadzieję, że w najbliższych latach uda się to zrobić, a za kilkanaście lat korzystanie z energii odnawialnej będzie równie oczywiste jak pozyskiwanie energii z węgla kilkadziesiąt lat temu.