Powszechnie wiadomo, że fotowoltaika to dziedzina nauki zajmująca się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego. Idea pozyskania energii ze słońca na pierwszy rzut oka jest jak najbardziej proekologiczna, jednak same ogniwa fotowoltaiczne, realizujące ideę w praktyce, budzą wiele kontrowersji.
Żywotność ogniw to zwykle około 25 lat, przy czym producenci udzielają gwarancji na 10 lat. Mówiąc o fotowoltaice, warto zastanowić się nad tym, czy odpady powstałe w wyniku utylizacji zużytych ogniw fotowoltaicznych nie będą większym ciosem dla środowiska naturalnego niż zanieczyszczenie wynikające z wygenerowania energii metodami konwencjonalnymi. Możliwy jest recykling ogniw fotowoltaicznych, natomiast technologia jest jeszcze niedopracowana, a szczegółowe informacje na temat potrzebnej do recyklingu energii oraz ilości wygenerowanego przez proces zanieczyszczenia nie są jeszcze znane.
Niemniej jednak poruszane w powyższym punkcie zagadnienia nie będą treścią tego artykułu, lecz kwestia opłacalności instalacji ogniw fotowoltaicznych w naszych polskich warunkach.
Uchwała o OZE
Zakup ogniw fotowoltaicznych to inwestycja długoterminowa, która będzie się zwracać przez wiele lat, dlatego przed podjęciem decyzji o zakupie warto zapoznać się z podłożem politycznym oraz trendami na świecie. Polska jako członek Unii Europejskiej musi realizować wspólną dla UE politykę klimatyczno-energetyczną. W ramach tej polityki powinniśmy systematycznie zwiększać udział OZE (odnawialnych źródeł energii) w całkowitej produkcji energii. Niestety w praktyce sprawa jest nieco utrudniona, bo ustawa o OZE (która wchodzi w skład tzw. dużego trójpaku energetycznego) w marcu bieżącego roku została wycofana z Komitetu Stałego Rady Ministrów i to głównie ze względu na spory dotyczące kształtu regulacji OZE. Obecnie Ministerstwo Gospodarki przekazało do formalnej konsultacji kolejny projekt ustawy o odnawialnych źródłach energii.
Uchwała o OZE ma kluczowe znaczenie dla opłacalności inwestycji w ogniwa fotowoltaiczne zwłaszcza w przypadku tzw. mikroelektrowni. Prosumenci, czyli właściciele mikroinstalacji produkujących energię na własne potrzeby, będą mogli sprzedawać energię elektryczną, nawet gdy nie prowadzą własnej działalności gospodarczej i nie posiadają koncesji na produkcję energii elektrycznej. Operatorzy sieci będą mieli obowiązek kupić od prosumentów nadwyżki energii, a proponowana w uchwale cena sprzedaży energii to 1,3 zł za kWh (dla instalacji do 10 kW).
W przypadku większych elektrowni uchwała będzie gwarantowała inwestorom stałą cenę skupu energii elektrycznej przez 15 lat.
Możliwość sprzedaży energii elektrycznej obniża również koszt instalacji fotowoltaicznej. Zintegrowane z siecią energetyczną systemy fotowoltaiki nie muszą być wyposażone w kosztowne akumulatory oraz regulatory ładowania, ponieważ sieć jest w stanie przejąć całą nadwyżkę wyprodukowanej energii.
Koszty instalacji
Im mniejsza instalacja fotowoltaiki, tym większy koszt jej budowy w przeliczeniu na wat mocy. Dla przykładu małe instalacje o mocy 5–10 kW można zbudować za około 8 zł za wat, natomiast duże o mocy 100–1000 kW to koszt w granicach 6 zł za wat. Z powyższych danych wynika, że przykładowa domowa instalacja o mocy 5 kW to koszt około 40 tys. zł.
Aby obciążenie finansowe wynikające z zakupu ogniw fotowoltaicznych nie było tak dotkliwe dla portfela, jest możliwość skorzystania z jednego lub kilku programów dofinansowania. Obecnie pozyskanie energii słonecznej oraz zwiększenie wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych może być dofinansowane w ramach kilku programów takich jak: Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko, Regionalne Programy Operacyjne, Mechanizm Finansowy Europejskiego Obszaru Gospodarczego, Norweski Mechanizm Finansowy oraz Wojewódzkie Fundusze Ochrony Środowiska. W najlepszej sytuacji dofinansowanie w tego typu inwestycje może sięgać 85%.
Realne dofinansowanie, które zwykle powinno być możliwe do uzyskania, jest na poziomie około 50%. W takiej sytuacji, aby wybudować instalację fotowoltaiczną o mocy 5 kW, trzeba z własnej kieszeni wyłożyć 20 tys. zł.
Warto czy nie warto?
Obecnie nie posiadając koncesji oraz nie prowadząc własnej działalności gospodarczej, nie mamy możliwości sprzedaży nadwyżki energii. Przy założeniu, że całą wyprodukowaną energię uda się zużyć, a nasłonecznienie w ciągu 12 godzin dnia będzie tak duże, że ogniwa fotowoltaiczne będą pracowały z pełną wydajnością, w ciągu roku instalacja wyprodukuje prawie 22 MWh energii. Wyprodukowana energia pozwoli zaoszczędzić około 13 tys. zł. Przy takich założeniach instalacja zwróci się w niecałe 2 lata, co jest wynikiem bardzo dobrym.
Teoria a praktyka
W praktyce sytuacja wygląda jednak nieco inaczej. Nasłonecznienie nigdy nie jest tak duże, aby wyprodukować maksymalną, zadeklarowaną przez producenta ilość energii, a ponadto w grę wchodzi jeszcze jeden czynnik – ogniwa z czasem zużywają się, co obniża ich wydajność. Na ilość wyprodukowanej energii ma również wpływ kurz i brud, które z czasem pokrywają ogniwa energetyczne, zmniejszając ich sprawność. Oczywiście wydajność ogniw jest znacznie niższa w sezonie zimowym (kiedy w gospodarstwie domowym zwykle potrzeba najwięcej energii), przez co niemożliwy jest taki dobór mocy ogniw, aby wygenerowana przez nie energia pokryła zapotrzebowanie w ciągu całego roku.
Instalacja fotowoltaiki zwykle jest wyposażona w akumulatory (których zadaniem jest przechowanie nadmiaru energii wygenerowanego w ciągu dnia, aby spożytkować go w nocy) oraz inwertery (przetwarzające prąd stały w prąd przemienny). Sprawność tych urządzeń jest tym większa, im większa jest instalacja fotowoltaki, zawsze jednak generują one pewne straty energii.