Zakup instalacji fotowoltaicznej

W czasach, kiedy fotowoltaika wchodzi do naszych domów dzięki dużym spadkom cen komponentów oraz dużej przychylności polityków (występuje duża liczba systemów wsparcia budowania fotowoltaiki), wydawało by się, że nie powinno być problemów z jej zakupem.
Niestety na rynku pojawia się coraz więcej ofert, które bazują na niewiedzy z zakresu fotowoltaiki i gdy do tego dołożymy nieczyste zamiary potencjalnych oferentów, to potencjalny inwestor może zamiast zysków ponieść duże koszty, które znacząco wydłużą okres zwrotu z inwestycji.

Jeśli planujemy wykonanie instalacji fotowoltaicznej jako Prosument (inwestor wytwarzający i zużywający energię elektryczną), to podstawowym pytaniem jest jakie aktualnie ponosimy koszty za energię elektryczną oraz jakie mamy zapotrzebowanie roczne na energię elektryczną?

Te dwa czynniki będą miały zasadnicze znaczenie na obliczenie okresu zwrotu z inwestycji oraz na wielkość instalacji (powinna odpowiadać rocznemu zużyciu energii, ponieważ jako prosument musimy zużyć całą wyprodukowaną energię elektryczną, ponieważ za niezużytą energię niestety nie uzyskamy żadnych przychodów). Okres rozliczenia zwykle wynosi rok lub pół roku i zostaje ustalony w momencie podpisywania umowy z przedsiębiorstwem energetycznym.

Istotnym elementem jest oczywiście koszt wykonania instalacji fotowoltaicznej, który zależy przede wszystkim od zastosowanej technologii (urządzeń, wyposażenia, zabezpieczeń, rodzaju obiektu na którym ma powstać instalacja ). Rynkowe ceny wykonania 1 kWp prosumenckiej instalacji fotowoltaicznej kształtują się na poziomie 4.000 – 5.500 PLN/kWp i obejmują kompletne wykonanie i odbiór instalacji fotowoltaicznej (może się zdarzyć, że koszty przekroczą te wartości, ale w takim przypadku warto wyjaśnić sobie te kwestie).

Powyższe koszty powinny uwzględniać następujące elementy:
moduły fotowoltaiczne,
inwerter,
konstrukcja montażowa,
zabezpieczenia przepięciowe (strona DC i AC),
uziemienie,
monitoring,
dokumentacja techniczna.

Jednocześnie koszty wykonania instalacji są niezależne od przychodów jakie prosument może uzyskać z tytułu projektów wsparcia takich inwestycji jak program “Mój prąd”, przychody z tytułu odliczeń od podatku dochodowego, czy systemów wsparcia przygotowanych przez NFOŚiGW.

Czasami na rynku można spotkać firmy oferujące różnego rodzaju formuły realizowania inwestycji, opierające się na leasingu lub kredycie. Ponieważ w okresie trwania takiej umowy leasingu właścicielem inwestycji jest firma wykonawcza, dlatego warto zwrócić uwagę na kwestie gwarancyjne (czy okres gwarancji na wszystkie elementy składowe instalacji pokrywa się z czasem trwania umowy leasingu). Równie istotne jest to, kto będzie pokrywać koszty naprawy i serwisowania instalacji fotowoltaicznej w okresie rozliczenia inwesycji i na jakich warunkach.

Ważnym elementem jest również kwestia uprawnień instalatora, wykonującego instalację. Ponieważ w czasach bumu inwestycyjnego na fotowoltaikę działalność taką podejmują różne osoby, nie koniecznie posiadające uprawnienia, dlatego ważne jest, aby sprawdzić czy firma realizująca naszą inwestycję posiada uprawnienia oraz warto zasięgnąć wiedzy na temat referencji (niewłaściwe wykonanie instalacji fotowoltaicznej może prowadzić nawet do pożaru obiektu na którym została ona wykonana).

Przed złożeniem zlecenia (przekazaniem pieniędzy) wykonawcy warto poprosić go o przekazanie i ewentualnie podpisanie umowy wykonawstwa, tak aby wszystkie uzgodnione warunki zostały w niej zawarte (wiele przedstawicieli firm wykonawczych opowiada różne rzeczy na temat realizacji inwestycji fotowoltaicznych, które nie mają przełożenia w rzeczywistości).

Pożar instalacji fotowoltaicznej

Instalacja fotowoltaiczna tylko w nocy nie znajduje się pod napięciem (światło księżyca oraz światło z lamp ulicznych nie wytwarzają niosą wystarczającej ilości energii, aby wywołać przepływ prądu w instalacji fotowotailcznej). Tak więc gaszenie instalacji fotowoltaicznej w nocy nie sprawia większego zagrożenia dla strażaków (nie przepływa prąd przez inwerter oraz nie występuje napięcie na modułach fotowoltaicznych).

W przypadku gaszenia pożaru budynku na którym znajduje się instalacja fotowoltaiczna, w pierwszej kolejności należy odłączyć falownik od modułów fotowoltaicznych (w trakcie dnia, kiedy świeci słońce, czy tylko po prostu jest widno), ponieważ występuje na niej napięcie stałe, często osiągające wartość 500-1000 V. Jednocześnie należy również odłączyć stronę prądu przemiennego, tak aby odciąć instalację fotowoltaiczną od sieci energetycznej. Dlatego ważne jest, aby lokalizacja falownika na którym znajduje się rozłącznik DC oraz rozłącznik AC były tak dobrane, aby możliwe było w miarę proste ich wyłączenie.
W przypadku lokalizacji inwertera na strychu budynku lub w innym ciężko dostępnym miejscu, można zabudować wyłącznik sterowany zdalnie (który można rozłączyć na przykład za pośrednictwem sygnału radiowego).

Inną metodą wyłączenia napięcia po stronie modułów fotowoltaicznych jest pokrycie modułów pianą, która odcina je od promieni słonecznych (podobnie jak zimą zalegający śnieg prowadzi do wyłączenia instalacji fotowoltaicznej, również za dnia). Niestety w przypadku pochyłych dachów pokrycie powierzchni modułów zwykłą pianą jest w stanie wyłączyć moduł na bardzo krótki czas (kilka minut, po czy napięcie powraca). Dlatego na świecie stosowane są specjalne środki spieniające, która są w stanie skutecznie i trwale odciąć moduły fotowoltaiczne od światła (zwykle powierzchnia modułów to tylko kilka lub kilkanaście metrów kwadratowych).

Niestety w przypadku gaszenia modułów fotowoltaicznych ciągłym strumieniem wody może stanowić zagrożenie dla życia strażaków, ponieważ występujące na modułach napięcie elektryczne może zostać przeniesione przez strumień wody (która jest dobrym przewodnikiem elektrycznym). Dlatego zaleca się używania strumienia rozproszonego (nie ciągłego), i wtedy możliwe jest gaszenie modułów fotowoltaicznych z odległości conajmniej 1 metra (zaleca się gaszenie z odległości ok. 5 metrów).

W przypadku pożaru instalacji fotowoltaicznych wyposażonych w systemy magazynowania energii elektrycznej (baterie Li-ion, AGM lub kwasowo-ołowiowe) ważne jest, aby natychmiast ochłodzić baterię (najlepiej wodą, aby zapobiec uszkodzenia jej obudowy).

Ponieważ instalacja fotowoltaiczna stanowi pokrywę dachu, która może utrudniać dostęp do ognia. Jednocześnie nie należy chodzić po modułach, czy próbować ich demontować na pracującej instalacji fotowoltaicznej.

Najczęstszymi przyczynami pożaru są błędy w wykonaniu instalacji fotowoltaicznej (pojawienie się łuku w połączeniach elektrycznych, lub wadliwe wykonanie elementów takich jak moduły i inwertery). Dlatego planowanie i budowa systemów fotowoltaicznych musi zawsze odbywać się zgodnie z obowiązującymi przepisami budowlanymi i przeciwpożarowymi.

Najnowsze falowniki mogą być wyposażone w specjalne układy wykrywające sytuacje pojawienia się łuku elektrycznego w instalacji fotowoltaicznej i wtedy warto pomyśleć o wyposażeniu naszej instalacji w taki układ.

Jeśli podczas gaszenia pożaru obiektów na których znajdują się instalacje fotowoltaiczne uwzględnione zostaną powyższe zasady bezpieczeństwa związane z instalacjami elektrycznymi, wtedy proces gaszenia nie będzie sprawiał zagrożenia dla strażaków oraz dla osób postronnych.

Koncesja na wytwarzanie energii elektrycznej

Zgodnie z art. 32 ust. 1 pkt 1 lit. b, c oraz d ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne, wykonywanie działalności gospodarczej w zakresie wytwarzania energii elektrycznej wymaga uzyskania koncesji, z wyłączeniem wytwarzania energii elektrycznej:
-> w źródłach o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nieprzekraczającej 50 MW niezaliczanych do instalacji odnawialnego źródła energii lub do jednostek kogeneracji,
-> w mikroinstalacji lub w małej instalacji,
-> z biogazu rolniczego, wyłącznie z biogazu rolniczego w kogeneracji oraz wyłącznie z biopłynów w rozumieniu ustawy OZE z dnia 20 lutego 2015 r.

W przypadku do małych instalacji, a także instalacji wytwarzających energię elektryczną z biogazu rolniczego innych niż mikroinstalacja oraz instalacji wytwarzających energię elektryczną wyłącznie z biopłynów w instalacjach odnawialnego źródła energii wymagane jest uzyskanie wpisu do rejestru działalności regulowanej:
-> rejestru wytwórców energii w małej instalacji (prowadzonego przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki zgodnie z art. 7 i 8 ustawy OZE),
-> rejestru wytwórców biogazu rolniczego (prowadzonego przez Dyrektora Generalnego Krajowego Ośrodka Wsparcia Rolnictwa zgodnie z art. 24 ustawy o odnawialnych źródłach energii) oraz rejestru wytwórców biopłynów (prowadzonego przez Dyrektora Generalnego Krajowego Ośrodka Wsparcia Rolnictwa zgodnie z art. 34 ustawy OZE).

Mikroinstalacja jest to instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 50 kW, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV albo o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu nie większej niż 150 kW, w której łączna moc zainstalowana elektryczna jest nie większa niż 50 kW (zgodnie z art. 2 pkt 19 ustawy OZE). Tym samym instalacje prosumenckie o mocy nieprzekraczającej 50 kW nie wymagają uzyskania koncesji oraz wpisu do rejestru wytwórców energii.

Mała instalacja jest to instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej większej niż 50 kW i mniejszej niż 500 kW, przyłączona do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV albo o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu większej niż 150 kW i nie większej niż 900 kW, w której łączna moc zainstalowana elektryczna jest większa niż 50 kW i mniejsza niż 500 kW (zgodnie art. 2 pkt 18 ustawy OZE).

Przedsiębiorca występujący z wnioskiem o udzielenie koncesji musi spełniać przesłanki do jej uzyskania określone w art. 33 ust. 1 ustawy – Prawo energetyczne, zgodnie z którymi wnioskodawca :
1) ma siedzibę lub miejsce zamieszkania na terytorium państwa członkowskiego Unii Europejskiej, Konfederacji Szwajcarskiej, państwa członkowskiego Europejskiego Porozumienia o Wolnym Handlu (EFTA) – strony umowy o Europejskim Obszarze Gospodarczym lub Turcji,
2) dysponuje środkami finansowymi w wielkości gwarantującej prawidłowe wykonywanie działalności bądź jest w stanie udokumentować możliwość ich pozyskania,
3) ma możliwości techniczne gwarantujące prawidłowe wykonywanie działalności,
4) zapewni zatrudnienie osób o właściwych kwalifikacjach zawodowych, o których mowa w art. 54 ustawy – Prawo energetyczne,
5) uzyskał decyzję o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu (jeżeli wnioskodawca zgodnie z odrębnymi przepisami był zobowiązany do uzyskania takiej decyzji) albo decyzję o ustaleniu lokalizacji inwestycji w zakresie budowy obiektu energetyki jądrowej, o której mowa w ustawie z dnia 29 czerwca 2011 r. o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie obiektów energetyki jądrowej oraz inwestycji towarzyszących,
6) nie zalega z zapłatą podatków stanowiących dochód budżetu państwa, z wyjątkiem przypadków gdy uzyskał przewidziane prawem zwolnienie, odroczenie, rozłożenie na raty zaległości podatkowych albo podatku lub wstrzymanie w całości wykonania decyzji właściwego organu podatkowego lub organu kontroli państwowej .

Koncesjonowane przedsiębiorstwa energetyczne, jak również przedsiębiorstwa wpisane rejestrów działalności regulowanej, wytwarzające energię elektryczną w instalacji odnawialnego źródła energii, mogą wnioskować o wydanie świadectw pochodzenia, o których mowa w art. 45 ustawy o odnawialnych źródłach energii (o ile pierwsze wytworzenie energii elektrycznej w danej instalacji nastąpiło przed dniem 1 lipca 2016 r.) lub uczestniczyć w aukcyjnym systemie wsparcia wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych lub taryfowych systemach wsparcia.
W przypadku instalacji prosumenckich przychody z tytułu sprzedaży świadectw pochodzenia uzyskują przedsiębiorstwa energetyczne, które realizują bilansowanie handlowe w imieniu prosumenta.

Program Czyste Powietrze

Program Czyste Powietrze jest kompleksowym planem działań zaprojektowany w celu poprawy efektywności energetycznej oraz zmniejszenia emisji pyłów i innych zanieczyszczeń do atmosfery z istniejących jednorodzinnych budynków mieszkalnych. Program obejmuje istniejących również nowo budowane jednorodzinne budynki mieszkalne.

Program skierowany jest do osób fizycznych będących właścicielami domów jednorodzinnych, lub wydzielonego w budynku jednorodzinnym lokalu mieszkalnego, albo osób posiadających zgodę na rozpoczęcie budowy budynku jednorodzinnego.

W ramach programu Czyste Powietrze można uzyskać dofinansowanie na sześć rodzajów inwestycji:
-> zakup i montaż nowych źródeł ciepła spełniających wymagania programu CZP,
-> docieplenie przegród budynku,
-> wymianę stolarki okiennej i drzwiowej,
-> wymianę instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej,
-> instalację odnawialnych źródeł energii (kolektorów słonecznych i instalacji fotowoltaicznej),
-> montaż wentylacji mechanicznej wraz z odzyskiem ciepła.

Beneficjenci programu Czyste Powietrze mogą zyskać zwrot części poniesionych kosztów, przy czym maksymalny możliwy koszt, od którego liczona jest dotacja to 53 tys. zł (dodatkowe koszty mogą być dofinansowane w formacie pożyczki), natomiast minimalny koszt kwalifikowany projektu wynosi 7 tys. zł.

Wniosek o dofinansowanie należy złożyć w WFOŚiGW (Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej), uwzględniając wymagania opublikowane na stronie internetowej Funduszu (na stronie Funduszu można znaleźć również Regulamin oraz instrukcję wypełniania wniosku) oraz gminy, właściwe ze względu na położenie nieruchomości objętej wnioskiem o dofinansowanie.

Najważniejsze dokumenty dotyczące programu Czyste Powietrze obejmują: Opis Programu priorytetowego, Formularz wniosku wraz załącznikami, Instrukcja wypełnienia wniosku, Regulamin naboru wniosków, Wzory umów dotacji i pożyczki, Zestawienie rzeczowo-finansowe, Wniosek o płatność.

Przed rozpoczęciem inwestycji należy określić aktualny stan budynku pod kątem jego potrzeb (należy przeprowadzić audyt energetyczny lub uproszczoną analizę energetyczną).

Beneficjenci programu Czyste Powietrze mogą starać się o dofinansowanie w następujących formach:
– > Dotacji,
– > Pożyczki,
– > Dotacji i pożyczki.

Całkowita pula programu Czyste Powietrze wynosi 103 miliardy złotych, z czego na dotacje przeznaczono 63,3 miliarda złotych, natomiast w formie pożyczek będzie wydane 39,7 miliarda złotych.

Po pozytywnym rozpatrzeniu wniosku należy podpisać umowę o dofinansowanie (będzie zawarta z WFOŚiGW), natomiast po zakończeniu inwestycji w celu uzyskania środków pieniężnych należy złożyć wniosek o przekazanie płatności.

Kwoty dofinansowania mogą sięgać do 90 procent kosztów kwalifikowanych inwestycji. Wysokość dopłat jest zależna od dochodu na osobę w gospodarstwie domowym oraz możliwości skorzystania z ulgi podatkowej.

Po zakończeniu przedsięwzięcia możliwa jest wizytacja końcowa, której podlegać będą wszystkie przedsięwzięcia realizowane siłami własnymi i nie mniej niż 15 % losowo wybranych, zakończonych przedsięwzięć. W ciągu 3 lat od rozliczenia inwestycji związanej z programem Czyste Powietrze możliwa jest jej kontrola przedstawiciela WFOŚiGW.

Program Czyste Powietrze trwa do 2029 roku i inwestycję związaną z programem można zrealizować w ciągu 30 miesięcy od daty złożenia wniosku o dofinansowanie, ale nie później niż do 30 czerwca 2029 roku.

Aukcje energii elektrycznej OZE

Zgodnie z art. 78 ust. 6 ustawy o odnawialnych źródłach energii Prezes URE (Urzędu Regulacji Energetyki) ma obowiązek ogłoszenia aukcje na sprzedaż energii elektrycznej z OZE. Aukcje na sprzedaż energii elektrycznej skierowane są do wytwórców energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, którzy w odróżnieniu do Prosumentów za każdy wytworzony 1 MWh otrzymają uzgodnioną w akcjach cenę sprzedaży.

Ogłoszenia o aukcji energii z OZE publikowane są w Biuletynie Informacji Publicznej Urzędu Regulacji Energetyki podając informacje o typie oraz parametrach danej aukcji, a także informację o miejscu i sposobie składania ofert.

Regulamin przeprowadzania aukcji na sprzedaż energii OZE dostępny jest na stronie internetowej URE.

W aukcjach będą mogli wziąć udział wytwórcy energii elektrycznej w instalacjach odnawialnego źródła energii, którzy uzyskali zaświadczenie o dopuszczeniu do aukcji, o którym mowa w art. 76 ust. 1 ustawy o odnawialnych źródłach energii

W ogłoszonych przez URE aukcjach mogą brać udział wytwórcy energii elektrycznej pochodzącej z różnych źródeł, w szczególności:
-> wykorzystujących wyłącznie energię promieniowania słonecznego,
-> wykorzystujących wyłącznie energię wiatru na lądzie,
-> wykorzystujących wyłącznie biogaz pozyskany ze składowisk odpadów, w tym w wysokosprawnej kogeneracji,
-> wykorzystujących wyłącznie biogaz pozyskany z oczyszczalni ścieków, w tym w wysokosprawnej kogeneracji,
-> wykorzystujących wyłącznie biogaz inny niż pozyskany ze składowisk odpadów, oczyszczalni ścieków lub rolniczy, w tym w wysokosprawnej kogeneracji,
-> stanowiących dedykowane instalacje spalania biomasy, w tym w wysokosprawnej kogeneracji,
-> stanowiących układy hybrydowe, w tym w wysokosprawnej kogeneracji,
-> stanowiących instalacje termicznego przekształcania odpadów, w tym w wysokosprawnej kogeneracji,
-> stanowiących dedykowane instalacje spalania wielopaliwowego,
-> wykorzystujących wyłącznie hydroenergię do wytwarzania energii elektrycznej,
-> wykorzystujących wyłącznie biopłyny do wytwarzania energii elektrycznej,
-> wykorzystujących wyłącznie energię geotermalną do wytwarzania energii elektrycznej,
-> wykorzystujących wyłącznie energię wiatru na morzu do wytwarzania energii elektrycznej.

Zwykle aukcje pogrupowane są wg. wielkości źródła energii elektrycznej (do 1 MW, oraz powyżej tej wartości), a ponadto aukcje mogą być skierowane do źródeł istniejących oraz dopiero planowanych do wybudowania.

Podczas aukcji energii najważniejsze dane, które musi przedstawić oferent obejmują:
cenę sprzedaży oferowanej energii,
ilość energii oferowanej do sprzedaży (w podziale na poszczególne lata kalendarzowe),
wartość pomocy inwestycyjnej,
cenę skorygowaną.

Bardzo istotny jest fakt, że cena energii którą złożył oferent podlega aktualizacji (zgodnie z wskaźnikami zmiany cen określone przez GUS).

Aukcję wygrywa uczestnik aukcji, który zaoferował najniższą cenę sprzedaży energii elektrycznej pomniejszoną o kwotę podatku od towarów i usług. W przypadku, gdy kilku uczestników aukcji zaoferuje taką samą cenę sprzedaży energii elektrycznej, wówczas oferty te szeregowane są według kolejności ich wysłania.

Przyszłość fotowoltaiki

W ostatnich czterech latach notujemy stały wzrost branży fotowoltaicznej, która w bieżącym roku może zanotować swoisty rekord wyrażający się zainstalowaną mocą nowych instalacji (wartość mocy może przekroczyć 700 MWp, co będzie wartością zbliżoną do mocy zainstalowanej do roku 2019 od początku polskiej fotowoltaiki).

Z jednej strony wynika to z faktu, że stale maleje koszt zamontowania elektrowni, wyrażony w PLN/1 kWp, ale z drugiej strony to pojawiają się różnego rodzaju systemy wsparcia zewnętrznego w postaci różnego rodzaju dotacji, odliczeń od podatków, czy też sam system bilansowania zużycia energii elektrycznej.

Spadek kosztów wykonania elektrowni fotowoltaicznych wynika z postępu technologicznego w obszarze produkcji paneli fotowoltaicznych, których cena na przestrzeni ostatnich 10 lat spadła ponad pięciokrotnie. Również cena inwerterów oraz konstrukcji wsporczej spada wraz ze wzrostem rynku, co jest bardzo ważne dla przyszłych inwestorów i zarazem prosumentów.

Pomimo rekordowego roku 2019, jeśli chodzi o ilość zamontowanej nowej mocy w fotowoltaice, to przy takim tempie mamy jeszcze przed sobą co najmniej 5-6 lat dynamicznego wzrostu tej branży. Po pierwsze wynika to z faktu, że Polska w dalszym ciągu nie spełnia zobowiązań w zakresie udziału energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł (cel ten ustalono na 15%, a po wyłączeniu różnych źródeł związanych ze współspalaniem aktualnie spełniamy ok. 11 % tego celu). Z drugiej strony to rosnące zapotrzebowanie na energię szczytową, która jednocześnie jest najdroższą z portfolio występującego w elektroenergetyce (szczyt południowy to godziny 8:00 – 16;00 i popołudniowy do 16:00 – 20:00). Wtedy występuje najwyższe zapotrzebowanie na energię elektryczną i z powodu ograniczonych i stosunkowo drogich zdolności wytwórczych energetyka będzie zmuszona do ogłaszania obniżenia stopnia zasilania (przemysł musi ograniczać produkcje, w tym m.in. wyłączać energochłonne maszyny, aby sprostać tym wymaganiom),

Zapotrzebowanie na energię szczytową wynosi ponad 10 GW w swoim szczycie i powinno być pokrywane głównie przez fotowoltaikę, która właśnie w szczytach produkuje najwięcej energii elektrycznej (idealnie wpisuje się w przebieg charakterystyki szczytowego zapotrzebowania).

Z uwagi na stale rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną szczytową (klimatyzacja, ogrzewanie, elektromobilność) oraz nowych celów na lata 2030 w zakresie udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych (zostały ustalone na poziomie 30 %), w nadchodzących latach można się spodziewać dalszych wzrostów zapotrzebowania na energię pochodzącą z fotowoltaiki.

Rozwój fotowoltaiki na obszarach wiejskich to bardzo często poprawa warunków zasilania mieszkańców tych rejonów (gdzie niestety często występują przerwy w zasilaniu, czy też znaczące spadki napięć w sieci elektroenergetycznej).

Przy tak dynamicznym rozwoju fotowoltaiki jak w roku 2019 można zaobserwować, że na naszych oczach powstaje już samodzielna branża, w której rozwój angażuje się coraz więcej podmiotów gospodarczych (są to już setki, jeśli nie tysiące mniejszych i większych firm). Trend ten będzie przyczyniał się do dalszych spadków kosztów wykonania instalacji fotowoltaicznych co pozytywnie będzie się odbijało na całej gospodarce.

Fotowoltaika to również wzrosty w innych branżach, czyli budownictwo, energetyka zawodowa, bankowość, ubezpieczenia. Przy wielkości rynku na poziomie 700 MWp rocznie fotowoltaika przyczynia się do wzrostu PKB na poziomie bliskim 1%, a ponadto inwestorzy, a często również mieszkańcy wsi, miast i miasteczek są w stanie uzyskać wyższe dochody, od których Państwo uzyskuje podatki.

Z punktu widzenia gospodarki Polski, ale również z punktu widzenia samej elektroenergetyki, rozwój i dalsze wspieranie fotowoltaiki może przynieść same korzyści.
Ostatnim punktem to oczywiście bezpieczeństwo energetyczne, które wraz z rozproszeniem źródeł energii elektrycznej będzie stale wzrastać i o to chodzi w polityce energetycznej kraju.

Przeciwdziałanie skutkom suszy

Co roku wzrasta liczba dni bez deszczu, co przy wzrastających średnich temperaturach występujących w miesiącach letnich sprawia, że skutki suszy stają się bardzo dotkliwe zarówno dla mieszkańców obszarów wiejskich, jak również miast i aglomeracji.

Wystarczy kilka dni bez deszczu i płody rolne zostają kompletnie wysuszone, do tego stopnia, że ich odbudowanie jest w danym roku praktycznie niemożliwe.

Teoretycznie rolnicy mogą bezpłatnie korzystać z wody (do 5 m3 dziennie) w okresie letnim, jednakże ilość ta jest stosunkowo niewielka patrząc na dziennie zapotrzebowanie na wodę w rolnictwie. Poza tym cena wody w rolnictwie jest i tak stosunkowo niska (0,15 – 0,3 PLN/m2), co nie bardzo motywuje do ponoszenia dużych kosztów inwestycyjnych związanych z gromadzeniem wody (na przykład deszczowej). Dużo łatwiej i szybciej jest wybudować studnię głębinową, która teoretycznie będzie źródłem wody do celów związanych z rolnictwem (nawadnianie pól, pojenie zwierząt). Niestety nie każdy zdaje sobie sprawę z faktu, że woda gruntowa jest zasobem mocno ograniczonym i tak jak jest w przypadku gruntowej pompy ciepła, w przypadku pompy bez powrotnego zrzutu wody do gruntu jej żywność znacznie spada (ok. 15-20 lat). Chcąc w dalszym ciągu wykorzystywać wodę pochodzącą ze studni głębinowej niewykluczone, że niezbędne będzie sięganie do coraz głębszych pokładów wody.

Poza tym rolnik chcąc być w zgodzie z prawem, za taką wodę głębinową, wydobywaną sposobami mechanicznymi i tak powinien ponosić koszty w wysokości 0,15 PLN/m3.

Gdy do tego większość rolników w tej samej wsi, czy gminie będzie szła w tym samym kierunku (budowy studni głębinowych) to niestety poziom wód gruntowych będzie stopniowo spadał w okolicy i tym samym będzie trzeba wiercić coraz głębiej.

Dożo łatwiejsze i jak najbardziej wskazane jest pozyskiwanie wody deszczowej, czy to gromadzonej w zalewach, czy też może lepiej w zbiornikach (na przykład wykonanych z tworzyw sztucznych). Każda woda odprowadzona za pośrednictwem systemu rzek do morza, jest dla gospodarki stratą, szczególnie w tak “pustynnym” kraju jakim jest Polska (mamy bardzo niewiele zasobów wodnych, które mogą być przeznaczone do celów konsumpcyjnych).

W Holandii występują całe systemy nawadniania pól, w których woda pochodzi z okolicznych rzek. Oczywiście po części Holandia jest zmuszona do takiego rozwiązania, ponieważ mają zdecydowanie zbyt dużo wody (także tej zasolonej) z uwagi na występującą na ich terenie depresję (wiele terenów zostało sztucznie pozyskanych i dlatego system kanałów z jednej strona pozwala na nawodnienie gruntów, ale z drugiej strony jest sposobem na zwiększenie odparowania wody i obniżenia poziomu wód gruntowych (im więcej otwartych przestrzeni zawierających wodę, tym większe parowanie i jednocześnie spadek poziomu wód gruntowych).

W Polsce niestety jest odwrotna sytuacja to znaczy mamy niedomiar wody i większość wody deszczowej odprowadzana jest za pośrednictwem systemu rzek do morza. Niestety bardzo często woda w rzekach przepływając przez obszary miejskie, względnie przemysłowe ulega zanieczyszczeniu i wtedy występuje duży problem z jej wykorzystaniem do celów rolniczych, czy też konsumpcyjnych.

Przy obecnie występujących na rynku cenach wody w rolnictwie opłacalność budowy zbiorników przeznaczonych do gromadzenia wody deszczowej jest bardzo niska. Dużo wyższa opłacalność występuje w miastach, gdzie za każdy m3 zużytej wody trzeba zapłacić ok. 5 PLN i dodatkowo przy tej okazji trzeba ponieść również koszty odprowadzenia ścieków (w podobnej wysokości, czyli ok. 5 PLN/m3).

Jeśli zatem dzienne zapotrzebowanie na wodę w rolnictwie wynosi ok. 5 m3 to warto myśleć o zbiorniku posiadającym pojemność ok. 50 m3 (zapas wody na ok. 10 dni bez deszczu, koszt inwestycji ok. 25.000-30.000 PLN, zwrot z inwestycji po okresie przekraczającym 1000 lat). Teoretycznie patrząc na Ustawę Prawo Wodne korzystając z wody systemami mechanicznymi wymusza ponoszenie kosztów wody w wysokości 0,15 PLN/m3 (dodatkowo obniża poziom rentowności takiej inwestycji).

Duże lepiej wygląda sytuacja z wodą w miastach (ogrody działkowe, ogrody przydomowe), gdzie przy dziennym zapotrzebowaniu wynoszącym 0,5 m3, miesięczny koszt wody to kwota ok. 300 PLN. Nawet jeśli przyjmiemy, że podlewać trzeba tylko 20 z 30 dni w miesiącu, to koszt wody osiągnie wartość ok. 200 PLN/miesiąc. W skali roku koszt ten może sięgnąć kwoty 1.000 PLN (biorąc pod uwagę 5 miesięczny okres podlewania roślin w ogrodzie). W takim przypadku warto rozważyć budowę zbiornika na wodę deszczową (pojemność 5 m3, da zapas wody na 10 dni, przy koszcie wykonania na poziomie 4.500 – 5.000 PLN, co daje zwrot z inwestycji już po 5 latach). Jest to o tyle istotne, że inwestycje wykorzystujące wodę deszczową będą wspierane również w formie unikania dodatkowych podatków i opłat. W niedalekiej przyszłości powinny zostać wprowadzone dla mieszkańców opłaty za odprowadzanie wody deszczowej z dachów i podwórek ich domów do sieci kanalizacyjnej (posiadanie zbiornika na wodę deszczową pozwoli na uniknięcie konieczności ponoszenia tych dodatkowych kosztów).

Woda podobnie jak energia, surowce naturalne oraz czyste powietrze są zasobami, które wymagają dużej uwagi i rozsądku podczas ich wykorzystania, tak aby nie naruszyć równowagi występującej w przyrodzie.

Dlatego warto wspierać inwestycje promujące świadome i zdroworozsądkowe korzystanie z tych ważnych zasobów.

Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe

Występujące w elektrowni fotowoltaicznej wartości napięć są tak zaprojektowane, że nie przekraczają 1000 V (niezależnie czy od strony prądu stałego, czyli modułów fotowoltaicznych, czy od strony prądu przemiennego, czyli sieci elektroenergetycznej). Napięcie przekraczające wartość 1000 V może uszkodzić przede wszystkim falownik, ale jednocześnie może mieć negatywny wpływ na moduły fotowoltaiczne oraz inne elementy systemu fotowoltaicznego takie jak np. moduły TIGO, elementy wyposażenia monitoringowego.

Dlatego w przypadku prawidłowo przeprowadzonego procesu projektowania instalacji fotowoltaicznej, nie ma szans aby podczas normalnej jej pracy uszkodzić czy to moduły fotowoltaiczne, czy też inwerter fotowoltaiczny.
Niestety w praktyce mogą wystąpić sytuacje w których poszczególne elementy systemu fotowoltaicznego mogą ulec uszkodzeniu, a może to mieć miejsce w przypadku wystąpienia wyładowań atmosferycznych, które zwykle niosą ze sobą napięcia przekraczające wartości dopuszczalne zarówno dla modułów fotowoltaicznych, jak i inwerterów (znacznie przekraczają dopuszczalną wartość 1000 V).

Aby zabezpieczyć elementy systemu fotowoltaicznego przed uszkodzeniem zalecane jest stosowanie zabezpieczeń przeciwprzepięciowych, które zwykle montuje się przed i za falownikiem.
Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe zamontowane od strony modułów fotowoltaicznych ma ochronić falownik w przypadku wystąpienia wyładowania od strony modułów i konstrukcji wsporczej na której są one zamontowane. Zabezpieczenie montowane od strony licznika energii elektrycznej ma zadanie chronić instalację (moduły i falownik) od przeciążeń pochodzących od strony sieci elektroenergetycznej. Jednocześnie moduły fotowoltaiczne powinny być również uziemione, w szczególności ich ramy aluminiowe.

Przy tej okazji wart zaznaczyć, że sama instalacja fotowoltaiczna nie zwiększa ryzyka przyciągnięcia pioruna do obiektu na którym jest zamontowana, ponieważ zwykle nie jest najwyższym punktem tego obiektu.

W przypadku instalacji fotowoltaicznych wyposażonych w instalację odgromową, zalecane jest stosowanie zabezpieczeń klasy I, natomiast w pozostałych przypadkach wystarczające jest zastosowanie zabezpieczenia klasy II. W momencie wystąpienia wyładowania atmosferycznego w układzie pojawia się bardzo wysokie napięcie, które dzięki zabezpieczeniom przeciwprzepięciowym jest przenoszone do ziemi i tym samym nie przepływa ono ani przez falownik, ani przez inne elementy elektroniczne, które mogły by być narażone na takie sytuacje losowe. Czas zadziałania zabezpieczenia przeciwprzepięciowego zwykle jest bardzo krótki i wynosi mniej niż 0,1 sekunda, od momentu dotarcia do zabezpieczania fali przepięciowej

Niestety większość zabezpieczeń przeciwprzepięciowych ulega uszkodzeniu po ich zadziałaniu i ponieważ zwykle nie jest to w żaden sposób sygnalizowane, dlatego zaleca się okresową ich kontrolę. Jeśli nie sprawdzimy takiego zabezpieczenia i w przyszłości wystąpi ponowne wyładowanie, które będzie miało wpływ na naszą instalację fotowoltaiczną, to może ono uszkodzić poszczególne jej elementy (najczęściej falownik).

Ponieważ zwykle producenci wyposażenia elektrowni fotowoltaicznych w warunkach gwarancyjnych wykluczają sytuacje związane związane z wyładowaniami, dlatego warto zastosować i odpowiednio kontrolować stan zabezpieczeń przeciwprzepięciowych. Pozwoli to nam w przyszłości zaoszczędzić znaczne kwoty w sytuacjach awaryjnych, w których uszkodzeniu mogą ulec takie części jak falownik, czy moduły fotowoltaiczne (koszt tych elementów stanowi ponad 50 % wartości całej instalacji fotowoltaicznej).

Przy okazji jeśli chcielibyśmy ubezpieczyć instalację fotowoltaiczną przed skutkami wyładowań, to jednym z warunków udzielenia ubezpieczenia jest posiadanie przez elektrownię odpowiednich zabezxpeczeń.

Orientacja modułów fotowoltaicznych

Rozmieszczenie modułów fotowoltaicznych na dachu budynku lub na konstrukcji gruntowej może zostać zrealizowane w orientacji poziomej lub pionowej.

Na pierwszy rzut oka wydawało by się, że orientacja modułów fotowoltaicznych nie powinna mieć znaczenia, a jednak w praktyce jest zupełnie inaczej.
Okazuje się, że najczęstszą orientacją modułów fotowoltaicznych występującą w praktyce jest pion. Oczywiście ma ona swoje zalety, a najważniejszą z nich jest niski koszt z uwagi na mniejsze zużycie materiałów do wykonania konstrukcji wsporczej (zamontowanej na dachu budynku lub na gruncie).
Jeśli chodzi o wydajność instalacji fotowoltaicznej zamontowanej pionowo to jest ona identyczna do instalacji zmontowanej poziomo, a w praktyce wyraża się ona wskaźnikiem procentowym, mówiącym o ilości energii słonecznej przetworzonej na energię elektryczną (zwykle wartość ta wynosi od 15 do 22 % dla modułów fotowoltaicznych wykonanych w technologii krzemowej).
Niestety diabeł tkwi w szczegółach budowy samego modułu fotowoltaicznego i różnice zaczynają się pojawiać w sytuacji wystąpienia zacieniania różnych jego części. Generalnie można powiedzieć, że lepszą orientacją pod względem osiąganych uzysków jest poziom, a wynika to z faktu, że zacienienie jednej warstwy modułu fotowoltaicznego patrząc po szerokości modułu (6 płytek krzemowych) spowoduje jego zupełnie wyłączenie. Jeśli natomiast cień padnie na pierwszą warstwę po wysokości modułu fotowoltaicznego (10 płytek krzemowych), wtedy nastąpi wyłączenie tylko 1/3 modułu fotowoltaicznego.
Wynika to z faktu, że moduł fotowoltaiczny posiada trzy diody bypasowe, umieszczone w jego tylnej części, których zadaniem jest wyłączanie zacienionych jego części. Celem takiego wyłączania jest zabezpieczenie instalacji fotowoltaicznej przed możliwością wystąpienia pożaru związanego z nagrzewaniem się zacienionych płytek krzemowych.

Zacienie modułów fotowoltaicznych może pochodzić od samych modułów (jeśli zamontowane są na dachu płaskim lub na gruncie i wtedy poszczególne rzędy modułów muszą być ustawione w odpowiedniej odległości od siebie, aby wzajemnie się nie zacieniać). Ale z drugiej strony może ono pochodzić od różnych elementów występujących na dachu (kominy, maszty, daszki) lub od najbliższego otoczenia (drzewa, sąsiednie budynki, słupy energetyczne).

Dlatego jeśli instalacja fotowoltaiczna została wykonana w orientacji poziomej to będzie ona mniej narażona na wyłączanie w sytuacji okresowego jej zacieniania przez sąsiadujące z nią obiekty (w takim przypadku zacienienie pierwszej warstwy płytek krzemowych wyłącza tylko 1/3 powierzchni modułu fotowoltaicznego).

Na rynku dostępne są również specjalne układy sterujące (TIGO – oferentem jest amerykański producent modułów elektronicznych), które wyłączają pojedyncze zacienione moduły fotowoltaiczne. Rozwiązanie takie może być korzystne, jeśli nie jesteśmy w stanie w inny sposób ograniczyć wpływu pojawiającego się okresowo zacienienia (na przykład wybierając orientację modułów fotowoltaicznych).

Bilansowanie energii w fotowoltaice

Każdy Prosument produkując energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii dąży do maksymalizacji uzysków z zainwestowanego przez niego kapitału. Z uwagi na występowanie w obrocie energią elektryczną różnych taryf sprzedaży energii elektrycznej, prosument musi się liczyć z faktem, że większość jego energii będzie musiała zostać sprzedana (jeśli niewłaściwie zaprojektuje wielkość instalacji fotowoltaicznej).

Kwestie bilansowania produkcji i zużycia energii elektrycznej przez Prosuenta reguluje Ustawa o Odnawialnych Źródłach Energii (USTAWA z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii z późniejszymi zmianami).

Podczas planowania wielkości inwestycji fotowoltaicznej musimy wziąć pod uwagę roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną Prosumenta. Jest to o tyle istotne, że z jednej strony przyłącze energetyczne zostało zaprojektowane na określoną w umowie z firmą energetyczną ilość energii, która może być dostarczona od obiektu. Z drugiej strony wysyłając energię elektryczną do sieci energetycznej będą nas obowiązywały podobne ograniczenia (wynikające z wielkości przyłącza).

Projektując zbyt dużą instalację fotowoltaiczną w stosunku do potrzeb obiektu na którym się ona znajduje, musimy się liczyć z tym, że będziemy zmuszeni do sprzedaży energii elektrycznej. Niestety każda sprzedaż energii elektrycznej ponad to co zużywamy będzie się wiązała ze stratami (jeśli nie mamy podpisanej umowy z energetyką na sprzedaż energii o określonej cenie sprzedaży). Ponadto na etapie projektowania instalacji fotowoltaicznej warto uwzględnić profil zużycia energii elektrycznej przez Prosumenta. Jeśli nie będzie on odpowiadał wartościom produkowanej energii w przeciągu dnia, wtedy trzeba się liczyć z tym, że będzie musiała być sprzedana. Jeśli natomiast Prosument jest w stanie zużyć całą produkowaną przez niego energię, to na rynku istnieją rozwiązania blokujące wypływ energii elektrycznej ponad wartość zużycia wewnętrznego.

Sprzedając energię elektryczną po pierwsze Prosument musi się liczyć, że będzie musiał odprowadzać podatek VAT (zwykle rozliczenie realizuje za niego firma energetyczna). Po drugie w sytuacji, gdy w ciągu roku produkuje energię elektryczną w ilości 10 MWh (ilość taką można wyprodukować w ciągu roku posiadając instalację fotowoltaiczną o wielkości ok. 10 kWp) to będzie ona objęta współczynnikiem rozliczeniowym 0,8, co oznacza, że będzie w stanie pokryć swoje potrzeby w ilości ok. 8 WMh (musi się liczyć z utratą 20% wielkości swojej produkcji). W przypadku instalacji fotowoltaicznych o mocy większej niż 10kWp, współczynnik rozliczeniowy wzrasta do 0,7 (30%).

Każda sieciowa instalacja fotowoltaiczna wyposażona jest w dwukierunkowy licznik energii elektrycznej, który rejestruje zarówno wielkość wyprodukowanej (wysłanej do sieci energii elektrycznej), jak i wielkość pobranej przez Prosumenta energii elektrycznej. W ten sposób Prosument wysyłając wyprodukowaną przez siebie energię elektryczną do sieci energetycznej jest w stanie odebrać sobie ją w późniejszym czasie, gdy tylko będzie ją potrzebował (produkuje w przez cały dzień, ale odbiera po południu, np. po godzinie 16:00).
W tym przypadku musi się liczyć z tym, że odbierając wyprodukowaną przez siebie energię będzie musiał ponieść koszty dystrybucji (przesyłu energii elektrycznej).

Takie rozwiązanie jest wygodne dla Prosumenta, ponieważ nie musi się on martwić o magazynowaniem energii elektrycznej, które z jednej strony jest kosztowne (wymaga poniesienia inwestycji w zestawy akumulatorowe). Oczywiście ponosi dodatkowe koszty związane z dystrybucją oraz ze sprzedażą, jednakże są one stosunkowo niskie w porównaniu z inwestycjami w układy akumulacyjne i co może ważniejsze, przy akumulacji niestety występują duże straty związane z przetwarzaniem energii elektrycznej (związane z ładowaniem akumulatorów).

Bilansowanie zużycia energii elektrycznej jest bardzo wygodnym sposobem rozliczania wielkości produkcji i zużycia energii elektrycznej przez Prosumenta i pomimo konieczności ponoszenia dodatkowych kosztów jest dużo lepszą metodą rozliczeniową od metod stosowanych na początku rozwoju fotowoltaiki w Polsce (całe rozliczenie oraz prace papierkowe wykonuwje za Prosumenta firma energetyczna).

Prosun : Energia prosto ze słońca.