Przyszłość domowej fotowoltaiki w Polsce

Jest rok 2020. Od paru lat branża fotowoltaiczna w Polsce przeżywa miodowe lata i złote żniwa po tym jak rząd – przymuszony pomrukami Brukseli – poluzował przepisy i odkręcił kurek z pieniędzmi, skutkiem czego domowe instalacje fotowoltaiczne stały się opłacalne. Montujmy, używajmy, liczmy oszczędności.

Ale co będzie za lat 5, 10, 15? Marketing fotowoltaiki maluje obraz pt.: prąd będzie stale drożeć a ty będziesz mieć zerowe rachunki. Prawie prawda, ale nie do końca. Z biegiem lat, im więcej ludzi wejdzie w fotowoltaikę, tym ten twój własny prąd będzie coraz mniej wart i może już nie być w stanie w pełni pokryć rachunków za prąd sieciowy.

To nie są gdybania ani strachy na Lachy – to się dzieje w Niemczech, które wyprzedzają nas w rozwoju fotowoltaiki o dobre 20 lat. Na ich przykładzie można przewidywać, jak sytuacja rozwinie się u nas. Na pewno natrafimy na te same problemy – zapewne szybciej niż za 20 lat.

Elektryczna franczyza

Obecnie w Polsce wyrasta na dachach najprostszy – żeby nie powiedzieć: naiwny – model instalacji fotowoltaicznej: on-grid – instalacja, która eksportuje znakomitą większość wyprodukowanego prądu do publicznej sieci energetycznej.

To jest malowane jako „własny prąd”, „niezależność energetyczna” – ale to głównie lukier marketingowy. W rzeczywistości tylko ok. 30% własnego prądu jesteś w stanie zużyć na bieżąco. 2/3 to nadmiar, z którym nie miałbyś sam co zrobić. Dlatego oddajesz go elektrowni a ona w rozliczeniu daje ci prąd jej produkcji wtedy gdy nie masz własnego (nocą, zimą).

Schemat instalacji fotowoltaicznej on-grid. Nie ma tu żadnej możliwości przechowania choćby części energii na później. A ponieważ szczyt produkcji przypada w takich porach dnia i roku, gdzie zwykle mało prądu nam potrzeba, tedy jesteśmy skazani na geszeft z elektrownią. Źródło grafiki: instalacjebudowlane.pl

  • Największą zaletą instalacji on-grid jest wypychanie nadmiarów prądu do publicznej sieci. To jest najtańszy sposób zagospodarowania tych nadmiarów – pod warunkiem, że energetyka je odbiera na dobrych warunkach. W tej chwili tak właśnie w Polsce jest. Ale nie ma żadnej długoterminowej gwarancji, że tak pozostanie.
  • Największą wadą instalacji on-grid jest wypychanie nadmiarów prądu do publicznej sieci. W miarę jak chętnych na fotowoltaikę będzie przybywać, możliwości przesyłowe sieci energetycznej dojdą do ściany. Nowe instalacje już nie będą tak mile widziane a warunki rozliczenia dla instalacji istniejących mogą się pogorszyć.

Skoro znamy te wady fotowoltaiki on-grid, wiemy jak to się musi skończyć – to dlaczego jest ona wciąż tak popularna? Bo na obecnym, dość wczesnym etapie rozwoju rynku fotowoltaiki w Polsce, wszystkim się to opłaca:

  • Opłaca się Kowalskiemu. Najniższym kosztem jest w stanie na chwilę obecną „wyzerować” rachunki za prąd. Mając taką perspektywę, wszelkie bardziej skomplikowane i droższe, choć mniej zależne od sieci energetycznej rodzaje systemów fotowoltaicznych, nie są (tak) atrakcyjne.
  • Opłaca się energetyce i rządowi. Mogą się w Brukseli wykazać konkretną ilością energii odnawialnej z przyłączonych do sieci instalacji PV, co istotnie wpływa na udział OZE w ogólnym zużyciu i może dzięki temu uda nam się wymsknąć spod topora kar finansowych. Po to właśnie  – a nie tylko z dobroci serca – uruchomiono program „Mój prąd”.

Droga niemiecka

Boom na fotowoltaikę w Niemczech został wykreowany przez rząd około roku 2000. Zupełnie inne były wtedy realia techniczne i rynkowe toteż oferta była ciekawa:

  • za prąd oddany do sieci elektrownia ludziom płaciła – i to niemało, bo ponad dwa razy więcej niż kosztował prąd z gniazdka. Fotowoltaika była wtedy znacznie droższa, zatem konieczne były wysokie dopłaty do interesu, aby uczynić inwestycję atrakcyjną.
  • właściciel fotowoltaiki dostawał gwarancję stałej ceny odkupu prądu na następne 20 lat.

Tak dobre warunki były celowe: miały wytworzyć ogromny popyt na fotowoltaikę, który napędziłby spadek cen sprzętu. To się udało.

Po niecałych 10 latach przyszedł czas powolnego przykręcania kurka z korzyściami.

  • Około roku 2010 zrównała się cena energii dostarczanej i odbieranej przez elektrownię. I ciągle spadała.
  • Obecnie za oddawanie prądu z fotowoltaiki do sieci Teutoni dostają 12 centów/kWh a kupują prąd od elektrowni za ok. 30 centów/kWh – dwa i pół raza drożej.

Zmiany cen prądu w Niemczech na przestrzeni lat: oddawanego do sieci (seria różowa, granatowa i zielona) i sprzedawanego przez elektrownię (czerwone: cena dla gosp. dom; żółte – cena dla przemysłu; linia kropkowana – koszt prądu z węgla/atomu). Wykres pochodzi stąd.

Nie ma w tym nic szczególnie dziwnego. Działają podstawowe prawa ekonomii i techniki. Model oparty o wypychanie większości prądu do sieci wyczerpuje się gdy sieć zaczyna być zalewana nadmiarem prądu z fotowoltaiki. Co za dużo to i świnia nie zje – tym bardziej sieć energetyczna nie toleruje zarówno zbyt dużego zapotrzebowania jak i zbyt dużej podaży.

U nas to również skończy się w taki sposób – jedynie nie wiadomo, jak szybko dojdziemy do ściany.

Droga polska

Póki co w Polsce zasady funkcjonowania domowych instalacji PV mają się następująco:

  • Rozliczenie z elektrownią odbywa się na zasadzie wymiany bezgotówkowej: za prąd oddany do sieci można później darmowo odebrać prąd wyprodukowany w elektrowni. OK, prawie darmowo, bo przelicznik jest 1:0,8 czyli za 1kWh oddaną dostaje się 0,8kWh. Te 20% „prowizji” to jedyny koszt tego handlu wymiennego. Naprawdę niewiele.
  • W/w zasady rozliczenia są określone w Ustawie z dn. 20. lutego 2015 o odnawialnych źródłach energii. Ustawa ma to do siebie, że może się w każdej chwili zmienić i nic nas przed tym nie chroni.

Tyle + 5000zł dopłaty wystarczyło, aby rynek fotowoltaiki w Polsce w ostatnim roku eksplodował. Niemcy musieli się bardziej postarać, bo startowali w dużo mniej korzystnym momencie historii, gdy sprzęt PV był znacznie droższy.

Daleko nam jeszcze do jakiegokolwiek nasycenia sieci fotowoltaiką. Wręcz obserwujemy dalsze polepszanie warunków przyłączenia do sieci i rozliczeń. Ale tak samo, jak teraz są one polepszane, tak samo potem z roku na rok może zostać przykręcona śruba.

Kiedy warunki eksportu prądu do sieci zaczną się pogarszać? Nie jestem od tego fachowcem, aby porywać się na prognozy. Niemniej taki moment musi nastąpić prędzej czy później. U Niemców zajęło to około 10 lat.

Wszystko zależy, jak szybko będzie przybywać fotowoltaiki na polskich dachach i kiedy sieci energetyczne powiedzą „dość!”. Pierwszym tego objawem jest zbyt wysokie napięcie na sieci w godzinach okołopołudniowych, przez co czasem falownik może odmówić współpracy – ot po prostu w okolicy jest nadmiar chętnych do „wpychania” prądu do sieci. Póki co zazwyczaj problem jest na najbliższym trasnformatorze i daje się dość łatwo naprawić, ale nie zawsze tak będzie – kiedyś dojdziemy do granic przepustowości istniejących sieci.

Aktualizacja, sierpień 2020: okazuje się, że już pojawiają się znaczące głosy za zmianami w obecnym systemie.
Aktualizacja, październik 2020: podobny głos, tym razem z Tauronu.

Przyszłość: zużycie własne

Nieuniknioną przyszłością fotowoltaiki w Polsce, gdy już skończą się czasy radosnego pchania prądu do sieci, jest skręt ku zużywaniu na miejscu jak największej ilości wyprodukowanego prądu. Pewnie dożyjemy czasów, że będzie to nawet 100%. Dzielą nas od tego jedynie wysokie wciąż ceny magazynów energii.

Jak można już obecnie zużyć samemu 2/3 własnego prądu? Stosunkowo prostymi środkami:

  • Gdzie to możliwe, montując instalację fotowoltaiczną (także) na kierunkach wschód-zachód zamiast wyłącznie na południe. W Polsce montaż wschód-zachód wciąż traktuje się po macoszemu, co najwyżej jako wyjście awaryjne gdy nie da się zainstalować paneli prosto na południe. Tymczasem ma on dużą zaletę: zamiast wielkiej górki prądu około południa mamy go więcej rano i wieczorem – wtedy, gdy jest bardziej potrzebny. Owszem, ogólna roczna produkcja jest do 20% niższa niż w instalacji 100% południowej, ale aby to zniwelować wystarczą dwa panele więcej, co przy obecnych ich cenach jest sprawą błahą. Poza tym nie trzeba wcale bardziej skomplikowanego inwertera – tutaj sprawa ładnie opisana.
  • Magazynując część energii w akumulatorach. Choć ceny akumulatorów zdatnych do magazynowania prądu nie są jeszcze tak niskie jak by się chciało, to nawet niewielki magazyn energii jest w stanie dużo dobrego zdziałać: wyrównuje wahania produkcji i poboru prądu w pochmurne dni oraz jest w stanie zasilić dom przynajmniej w ciągu wieczora. W połączeniu z taryfą dwustrefową może dawać istotne oszczędności pieniędzy poprzez wyzerowanie zużycia prądu w drogich godzinach. Takie rozwiązanie testuję właśnie na sobie.
  • Wykorzystując nadmiarowy prąd do wykonania użytecznej pracy – uruchomienie pralki albo podgrzewanie wody kranowej w godzinach kiedy jest akurat nadmiar energii prosto ze słońca zamiast zużywać prąd sieciowy na ten sam cel wieczorem.
  • Przez zaawansowane zarządzanie energią w całym budynku. Algorytmy sterujące, które biorą pod uwagę prognozę pogody albo nawyki domowników, pomagają zużywać jak najwięcej najtańszego prądu.

Wszystko to powyżej nie zaprząta na razie głów rodzimych firm fotowoltaicznych i właścicieli małych instalacji. To naturalne. Na obecną chwilę jakiekolwiek magazynowanie energii w normalnym budynku ze stabilnym przyłączem elektrycznym jest znacznie mniej opłacalne od pchania nadmiarów prądu do sieci. Na stronach firm zajmujących się fotowoltaiką ze świecą szukać jakichkolwiek ofert z udziałem magazynów energii.

Zupełnie inaczej to wygląda gdy zajrzeć na oferty firm niemieckich, USA-ńskich czy australijskich. Tam już praktycznie nie montuje się instalacji PV bez choćby małego magazynu energii, bo warunki zwrotu prądu do sieci są już nieatrakcyjne albo gdzieś na odludziu sieci wcale nie ma.

Fragment strony jednej z niemieckich firm branży PV. Wszystko kręci się wokół zużycia własnego, bo w Niemczech już nie opłaca się tak po prostu oddawać prądu do sieci. Jeżeli fotowoltaika – to z magazynem energii. Auto elektryczne jako magazyn energii. Podgrzewanie wody kranowej jako magazynowanie energii. Plus pełny wgląd w to wszystko za pomocą jednej aplikacji.

Trwa mój eksperyment z fotowoltaiką off-grid..3,5kWp z akumulatorem 3kWh przy dobowym zużyciu 8-10kWh już od kwietnia pokrywa ponad 2/3 zapotrzebowania na prąd. Podsumowanie pełnego roku działania tego zestawu – pod koniec września.

Jaka przyszłość instalacji on-grid

Co będzie musiał zrobić właściciel instalacji on-grid kiedy już warunki oddawania prądu do sieci się pogorszą i rachunki za prąd przestaną mu się „zerować”? Czy na drzewach zamiast liści będą wisieć marketingowcy fotowoltaiki?

W naturze wygrywa ten, kto potrafi się przystosować do zmian. Instalacji on-grid nie będzie trzeba w całości złomować – da się ją przystosować do pracy w nowych realiach.

  • Może być konieczna wymiana inwertera. Klasyczne inwertery on-grid nie mają możliwości współpracy z magazynem energii. Ponadto ich logika pracy jest prosta: pchać wszystko do sieci. Nowoczesny inwerter hybrydowy będzie w stanie współpracować z akumulatorem i może mieć wbudowane bardziej zaawansowane zarządzanie energią, nastawione na zużycie własne.
    Konieczność dodania magazynu energii do instalacji on-grid nie jest nowym problemem – ktoś na świecie już go miał i wymyślił rozwiązanie, dzięki któremu można uniknąć potrzeby wymiany inwertera. Ale o tym za moment, gdy dojdziemy do akumulatorów.
  • Będzie konieczne dodanie magazynu energii. Obecnie koszt akumulatorów o pojemności ok. 10kWh (czyli +/- dobowe zużycie przeciętnego gospodarstwa domowego) to jakieś 20 tys. zł. Obecnie – a koszt ten stale spada.
    Magazyny energii też są różne: jedne wymagają nowego inwertera, inne można podpiąć pod stary inwerter on-grid (nie tyle pod sam inwerter, co wpiąć do sieci domowej). Przedstawicielem tego drugiego gatunku jest bodaj najbardziej znany domowy magazyn energii: Tesla Powerwall. Poza nim istnieje też wiele innych tego typu urządzeń, jednak w Polsce występują one póki co tylko ciut częściej niż białe jednorożce.
  • Może być konieczna zmiana konfiguracji albo dołożenie paneli PV aby produkcję prądu rozłożyć równomierniej w ciągu doby. Panele już jakiś czas są na tyle tanie, że zamiast za wszelką cenę żyłować waty z każdej sztuki, bardziej opłaca się dołożyć ich więcej, by zwiększyć dostępne ilości prądu w dni i miesiące mniej słoneczne.

Ta perspektywa, że kiedyś warunki oddawania prądu do sieci ulegną pogorszeniu to nie jest powód, by od fotowoltaiki uciekać. Szczególnie że ok. 5-letni okres zwrotu obecnie uruchamianych instalacji (tyle wychodzi przy dotacji „Mój prąd” i uldze termomodernizacyjnej) ma duże szanse przebiegać na warunkach nie gorszych niż obecne, więc inwestycje te na pewno się zwrócą.

Warto jednak być świadomym, że obecne miodowe lata nie są dane raz na zawsze. Szczególnie warto brać to pod uwagę gdy planuje się ogrzewać dom wyłącznie prądem – nie można się przywiązywać do tego, że rachunki za takie ogrzewanie zawsze będą bliskie zeru.

14 thoughts on “Przyszłość domowej fotowoltaiki w Polsce

  1. Czesuaf

    PV dobra rzecz, ale zimą słabo. Że też nikt nie wpadł na wynalazek a’la mikro elektrowania w kotle zasypowym: palisz drewnem od popołudnia do rana i produkujesz prąd. Oczywiście czymś innym niż mikro turbiną parową. To byłoby świetne uzupełnienie PV po zachodzie słońca 😉

    Odpowiedz
      1. Czesuaf

        Przyznaję, jestem w szoku. Myślałem że robię z siebie kretyna rzucając temat. Zazwyczaj jest tak, że przychodzi człowiek, który nie wie, że się nie da czegoś zrobić i to robi. O ile nie wynajdzie ponownie koła. O maszynie parowej chyba każdy słyszał, więc inwencja jak w artykule bardziej na poziomie NASA.

        Dodam tylko, że skoro węgiel najpewniej będzie zaorany i ludzie przesiądą się na drewno, przydałoby się mieć kocioł zgazowujący drewno odporny na brak zasilania. Taki samograj. Może ktoś coś kiedyś za niedługo…

  2. Jarek

    Jak na razie to dużo było artykułów o tym że fotowoltaika pomoże zapobiec blackout’owi w upalne dni gdy ruszą klimatyzatory, póki co mamy niedobór prądu, ale fakt za 10 lat może się dużo zmienić lecz wciąż będzie przynosić korzyści. A tu kilka sposobów jak zwiększyć autokonsumpcje https://forum.mysun.pl/showthread.php?tid=17

    Odpowiedz
  3. Czesuaf

    Jako nowy komentarz dodam od siebie swoje spostrzeżenia a propos PV, jako że zdecydowałem się i mam. Zastrzegam, że są bardzo subiektywne. Ceny zakupu +instalacji raczej wyrównane na rynku. Gorzej z merytoryczną wiedzą, bo o ile handlowcy prześcigają się w upustach, tak nie mają pojęcia n/t możliwości systemów on-grid/off-grid lub inteligentnego sterowania odbiornikami. Można wpaść w typowe minimalne moce i nieprzewymiarowane on-grid w stosunku do mocy falownika/inwertra, a to w naszym grymaśnym klimacie może się zemścić na czasie zwrotu inwestycji . O inteligentnym sterowaniu np grzałką boilera latem przy nadmiarze mocy od handlowca najczęściej nie usłyszycie. Róbcie castingi jak do filmu, czyli weźcie ze trzy różne firmy do porównania i zero pośpiechu.

    Odpowiedz
  4. Michał

    Nie bardzo rozumiem krytykę on-grid. To przecież najlepsze co wymyślono. Pomaga sieci normalnie pracować. A jak już dojdziemy pod tę ścianę, to zapewnę będa stacje, które będą, przyjmować tyle ile sieć potrzebuję. W końcu energetyka kupuję, te nadwyżki dużo taniej niż płaci za węgiel a na pewno ten super węgiel nie będzie taniał.

    Za kilka a na pewno kilkanaście lat i tak większość użytkowników zmieni panele na mocniejsze. Jeśli będzie się wtedy opłacać w czymś magazynować to tak się stanie.

    Odpowiedz
  5. Darek

    Na razie pomaga sieci bo mamy ok. 2 GW mocy zainstalowanej. Gdy bedzie 20 zaczną sie problemy bo latem tyle wynosi typowe zapotrzebowanie na moc. Z tego powodu od kilku miesiecy obowiązuje prawo, ze inwertery muszą mieć możliwość zdalnego ograniczania mocy oddawanej do sieci. W miarę upływu czasu będzie wiecej ograniczeń, choćby opłaty za moc bierną.

    Co do przyszłości on-grid w Polsce to jest ona zapisana w ustawie. Opusty obowiązują przez 15 lat od podłaczenia do sieci jednak nie dłużej niż do końca 2035r. Czyli tylko ci co w tym roku założą PV mogą w pełni wykorzystać 15-to letni okres. Za 20 lat gdy obecna ustawa przestanie obowiązywać zapewne dostaniemy to co w Niemczech czyli pieniadze za kWh wprowadzane do sieci. Podejrzewam, że za 4 sprzedane kWh da sie kupić 1.

    Odpowiedz
  6. Marcin

    Witam z jakiego rejonu Polski jesteś posiadam dostęp do danych z jednej stacji meteorologicznej gdzie jest mierzone usłonecznienie

    Odpowiedz
  7. Łukasz

    1. Zużywanie 2/3 własnego prądu nie jest po pierwsze łatwe, po drugie nie ma za bardzo sensu, ponieważ zapas z miesięcy letnich trzeba zostawić sobie na zimę, aby go wtedy odebrać. No chyba, że montujemy mniejszą instalację, większość prądu zużywamy latem, a zimą płacimy normalną stawkę za prąd (ale to tak średnio się opłaca w tym momencie).

    2. Instalacje off-grid (czy hybrydowe) to oczywiście ciekawy temat, ale jak sam stwierdziłeś, mało kto je montuje ze względu na duże koszty. No i druga sprawa – w ten sposób można zgromadzić energię latem, by wykorzystać ją w nocy. A co zimą? Od listopada do lutego aby wyprodukować zimą tyle energii, by używać jej w nocy, instalacja musiałaby być naprawdę duża, albo akumulatory ogromne (i astronomicznie drogie). Obie drogi w tym momencie nie mają żadnego sensu, póki nie zostanie wynaleziony dużo, dużo, dużo lepszy sposób przechowywania energii, na co czeka cały świat nie tylko fotowoltaiczny 🙂

    Odpowiedz
    1. Wojmi1

      Panie Łukaszu bez obrazy… ale odn1 w zimie woda grzana przy okazji CO, a pozostała 1/3 odebrana na oświetlenie, pralkę i na koniec roku nic nie zostaje w systemie dla Tauronu aby przepadło…

      Odpowiedz
  8. Wojmi1

    pragnę pozdrowić gospodarza bloga… i podziękować … dzięki pana publikacją człowiek nie tylko uczy się na własnych błędach. A co do kwestii instalacji PV z magazynem energii czy bez osobiście jestem za układem autonomicznym aż do bólu… Kwestia samych ogniw jest mi znana od lat. Obecnie zastanawiam się jak tak naprawdę wychodzi bilans ekologiczny z jednej strony mamy konieczną energię na stworzenie samego panelu, jego dystrybucje (transport), montaż, produkcje „armatury” i koszt utylizacji oraz pozbycia się niebezpiecznych substancji powstałych w wyniku likwidacji paneli czy też akumulatorów … ciekawe kto będzie zobligowany do pokrycia kosztów utylizacji i neutralizacji paneli bo raczej nie Zakład Energetyczny. A wszystkie instalacje on-grid są rejestrowane u dystrybutorów którym dostarczany jest prąd…

    Odpowiedz
  9. SQ2SIV

    Gadałem z instalatorem o tych panelach pionowych bifacial i twierdził że druga strona jest o 30% czy 70% słabsza nie pamiętam teraz. I nie wiem za bardzo jak to się ma bo jest zajęty robotą. Słyszałem też że jest problem z pionowymi zestawami montażowymi na ziemie.

    Odpowiedz
    1. adamusek

      zestawy takie robi np. Corab, pewnie najlepiej zalozyc dedykowany panel w taka instalacje zwykly bifacial moze od tylu faktycznie dawac mniej pradu

      Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *