Czy fotowoltaika się opłaca?

Coraz częstszym elementem krajobrazu naszych wsi i miast są instalacje fotowoltaiczne. Rozwój technologii powoduje znaczne poprawienie ich wydajności i obniżenie ceny. Moc paneli słonecznych warunkuje pogoda oraz typ instalacji.

Podawane przez producentów parametry paneli fotowoltaicznych określone są dla optymalnych warunków pracy: promieniowanie słoneczne 1000 W/m2, temperatura 25°C, prędkość wiatru 1,5 m/s. Standardowe warunki pozwalają na porównywanie sprawności modułów niezależnie od producenta i rodzaju stosowanej technologii. Najczęściej notowane wartości promieniowania słonecznego bezpośredniego dla obszaru całego kraju, między godziną 9:00 i 15:00, mieszczą się w granicach 600–800 W/m2.

Koszt inwestycji w układ fotowoltaiczny jest powiązany z łączną mocą fotoogniw oraz miejscem, w którym instalacja powstanie. Niewielkie instalacje fotowoltaiczne (do 10 kW) lokowane są na dachach budynków. Systemy  o mocy powyżej 10 kW montowane są zwykle na gruncie, z pomocą konstrukcji wsporczych.

Wydatki związane z przygotowaniem projektu instalacji ponoszone są jako pierwsze i stanowią tylko 2% całej inwestycji. Około 55% to wartość ogniw, pozostałe koszty to akcesoria (32%), prace montażowe i transport (11%).

Ponad 2/3 kosztów to zakup urządzeń wraz z osprzętem elektrycznym. Na inwerter – zapewniający zmianę parametrów prądu płynącego z paneli na takie, jakich wymagają domowe odbiorniki (przemienny, 230 V, 50 Hz) – trzeba przeznaczyć kilka tysięcy złotych, natomiast inne drobne akcesoria, takie jak konstrukcje mocujące, przewody wraz z montażem – kolejne kilka tysięcy.

Żeby z grubsza oszacować opłacalność zakupu fotoogniw, przyjmuje się dane ich wytwórców, którzy na ogół opierają wycenę na obliczeniach teoretycznych. Wynika z nich, że średnie koszty jednostkowe dla małych instalacji (poniżej 10 kW), zakładanych na dachach budynków, wynoszą około 7000–8000 zł/kWp.

Optymalnie byłoby, gdyby wszystkie domowe urządzenia elektryczne były zasilane wyłącznie darmową energią słoneczną. Łączna moc odbiorników elektrycznych, wraz ze sprzętem RTV, AGD i oświetleniem, może przekroczyć 30 kW. Zbudowanie instalacji, która zaspokoi choć połowę tej mocy, będzie drogie i zajmie bardzo dużo miejsca. Rzadko się zdarza, żeby większość z nich działała jednocześnie, dlatego zaleca się, aby moc szczytowa instalacji fotowoltaicznej dla domu jednorodzinnego nie przekraczała 5 kW. Układ o tej mocy zajmie około 33 m2 dachu.

Warunkiem uzyskania wysokiej sprawności systemu jest skierowanie fotoogniw na południe i nachylenie ich pod odpowiednim kątem. Jednak nie każdy budynek umożliwia spełnienie tego warunku.

Przypuśćmy, że interesuje nas instalacja o mocy 4 kW do zasilania domowych odbiorników energii. Wybieramy 16 paneli o mocy szczytowej 250 Wp, w cenie 1 000 zł/szt.                                                                                                    Przyjmując średni koszt jednostkowy 7 000 zł/kWp, otrzymujemy wydatek co najmniej 28 tys. zł. Szacuje się, że w polskich warunkach z 1 m2 panelu fotowoltaicznego można uzyskać 110–150 kWh energii elektrycznej. Jeżeli urządzenie produkuje średnio 140 kWh rocznie z 1 m2, to uzysk z jednego panelu o standardowym wymiarze

1,64 m2 wyniesie 230 kWh na rok. Układ 16 modułów będzie oznaczać produkcję energii na poziomie 3 670 kWh.

Ile można zaoszczędzić? Skoro za 1 kWh energii płaci się zakładom energetycznym 0,6 zł, to dzięki instalacji fotowoltaicznej o mocy 4 kW oszczędzamy teoretycznie 2 200 zł – zakładając, że wykorzystujemy 100% wytworzonej energii (co w praktyce jest niestety niemożliwe). Czyli 28 tys. zł wydane na zakup fotoogniw zwróci się po około 12 latach. Jeśli jednak wzrost cen energii będzie wyższy, co jest nader prawdopodobne, to inwestycja zwróci się znacznie szybciej. Według producentów, żywotność fotoogniw szacowana jest na 30 lat. Warto dodać, że wiele wyrobów dostępnych na rynku ma gwarancję sięgającą 25 lat na co najmniej 80% mocy wyjściowej uzyskiwanej z fotoogniw.

Energia z ogniw fotowoltaicznych może być przeznaczona do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego. Lodówka, pralka czy zmywarka mogą wykorzystywać do pracy darmową energię, ale tylko w dzień, najlepiej w okresie, gdy natężenie promieniowania słonecznego jest największe. Można poprawić wykorzystanie uzyskanej energii elektrycznej poprzez zastosowanie akumulatorów żelowych w przypadku prądu albo pojemnościowych akumulatorów ciepła w przypadku ciepłej wody użytkowej lub wspomagania centralnego ogrzewania.

Piotr Nowak

Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego

na podstawie Damian Czernik, www.budujemydom.pl

Fot. archiwum redakcji