Opłacalność magazynów energii w 2023 [analiza]

Kto inwestuje w magazyny energii w 2023 roku?

Magazynowanie energii, a właściwie jego rola w gospodarce energetycznej i bezpieczeństwie energetycznym w skali mikro i makro od ponad dekady gości w agendach konferencji branżowych, a także podczas obrad organów ustawodawczych. Wiele państw od lat podejmuje działania celem zabezpieczenia rezerw energetycznych, co staje się szczególnie istotne w dobie kryzysów energetycznych takich, z jakim obecnie boryka się między innymi spora część Europy. Okazuje się, że obecnie liderami w dziedzinie inwestowania w magazyny energii na świecie są Stany Zjednoczone oraz Chiny. Przewidywania analityków z BloombergNEF wskazują, że w 2023 roku znaczące inwestycje w kontekście pojemności (MWh - megawatogodzin) magazynów energii poczynią również Australia, Korea Południowa i Japonia. Statystyki te obejmują akumulatory o różnej skali i technologii.

Roczne wdrożenia magazynów energii na świecie; Źródło: schroders.com na podstawie BNEF

Europejski rynek domowych magazynów energii przekroczył granicę łącznej pojemności 1 GWh w 2020 roku. Na przestrzeni kolejnych pięciu lat specjaliści z SolarPower Europe przewidują wzrost rzędu około 134% w tym obszarze. W magazyny energii dla domu niezmiennie od ponad dekady najchętniej inwestują prosumenci z Niemiec. To właśnie ten rynek w 2021 roku odpowiadał za większość wszystkich inwestycji w bateryjne magazyny energii (59%) wykorzystywane w gospodarstwach domowych. Prognozy wskazują, że za kilka lat Niemcy nadal będą liderem w tym obszarze, choć inne europejskie państwa (w tym Polska) zaczną dynamicznie rozwijać rynek magazynów energii. Pozostałymi europejskimi liderami pod względem łącznej pojemności tych urządzeń są obecnie Włochy, Wielka Brytania oraz Austria. Procentowy rozkład udziału tych państw w europejskim rynku magazynowania energii ma się jednak istotnie zmienić do końca 2026 roku.

Top 4 europejskich rynków magazynowania energii w latach 2021 i 2026; Źródło: SolarPower Europe

Jakie czynniki wpływały na to, że akurat cztery wskazane wyżej państwa wyróżniają się obecnie pod względem ilości inwestycji w domowe systemy magazynowania energii? Analitycy wskazują kilka możliwych przyczyn tej sytuacji:

• Wysokie ceny energii elektrycznej dla gospodarstw domowych w Niemczech, co skłania prywatnych prosumentów do wdrażania rozwiązań, które będą miały na celu podniesienie poziomu niezależności energetycznej od elektrowni oraz zwiększenia autokonsumpcji energii pochodzącej z instalacji fotowoltaicznej (aż 105 tys. ze 130 tys. nowych instalacji PV zamontowanych w Niemczech w 2022 roku było połączonych z magazynem energii);
• Efektywne wsparcie systemowe dla inwestycji w magazyny energii we Włoszech i w Austrii w połączeniu z intensywną promocją i edukacją w tym obszarze. Po tragicznej w skutkach pandemii SARS-CoV-2 włoska gospodarka stanęła przed ogromnymi wyzwaniami. Starania rządu (m.in. wprowadzenie ulg podatkowych dla inwestujących w fotowoltaikę w połączeniu z magazynami energii) sprawiły, że rynek magazynów energii we Włoszech nie załamał się i nadal rośnie. Dość wspomnieć, że obecnie ponad 90% włoskich instalatorów PV oferuje jednocześnie montaż magazynu energii;
• Korzystne systemy prosumenckie w latach 2019-2021 w Wielkiej Brytanii w połączeniu z rosnącymi cenami energii elektrycznej przyczyniły się do wzrostu rynku domowych magazynów energii rzędu 57% w 2021 roku w porównaniu z rokiem poprzednim. Obecnie jednak Wielka Brytania skupia się przede wszystkim na rozwoju wielkoskalowych magazynów energii, na które rząd przeznacza wielomilionowe dotacje. Jest to reakcja na brak stabilizacji energetycznej w Europie jako konsekwencji kryzysu gospodarczego i wybuchu wojny w Ukrainie.

Magazyn energii - jakie koszty inwestycji?

Według przewidywań analityków z SolarPower Europe Polska ma stać się za kilka lat jednym z europejskich liderów w zakresie domowego przechowywania energii elektrycznej. W komentarzach na polskich portalach branżowych nadal można jednak natknąć się na opinie o magazynach energii, które sugerują, że obecnie jest to nieopłacalna technologia, na którą mogą pozwolić sobie tylko bardzo zamożni prosumenci. Rozważając inwestycję w domowy magazyn energii warto mieć jednak na uwadze nadrzędny aspekt, dla którego wielu odbiorców decyduje się na wdrożenie systemu magazynowania energii wraz z instalacją fotowoltaiczną lub w charakterze jej doposażenia.

Koszty początkowe inwestycji w domowy magazyn energii

Rozważając zakup magazynu energii dla domu w kontekście opłacalności przedsięwzięcia trzeba wziąć pod uwagę kilka aspektów wpływających na ostateczny bilans kosztów i zysków. Trzeba w tym miejscu zaznaczyć, że każda sytuacja jest inna i dobór magazynu energii oraz niezbędnych akcesoriów i usług uzależniony będzie od zapotrzebowania energetycznego nieruchomości inwestora, stopnia dostosowania instalacji elektrycznej w gospodarstwie domowym itp. Z pewnością w ramach kosztów początkowych inwestycji w magazyn energii trzeba mieć na uwadze między innymi takie aspekty, jak:

• Zakup magazynu energii w wybranej technologii i wybranego producenta to koszt od około 15 tys. zł do nawet kilkuset tys. zł w zależności od parametrów urządzenia;
• Inwestycja w oprogramowanie sterujące pracą systemu magazynowania (np. system BMS), jeżeli nie jest ono zintegrowane z magazynem energii na etapie zakupu. Tu ceny będą zróżnicowane w zależności od modelu akumulatora i funkcji oferowanych przez oprogramowanie, jednak może to być koszt nawet kilku tysięcy złotych;
• Koszty akcesoriów niezbędnych do wykonania przyłącza do istniejącej instalacji, czy prawidłowego i bezpiecznego montażu urządzenia w wybranym przez inwestora miejscu. Koszty te zazwyczaj wliczone są w wycenę, jaką przedstawia klientowi firma montująca magazyn energii;
• Opłacenie usługi montażu wykonywanego przez instalatora. Tu zawsze stosowana jest indywidualna wycena w zależności od sytuacji klienta. Niekiedy koszty te można obniżyć poprzez zamówienie u instalatora kompleksowej usługi wraz z dostarczeniem magazynu energii lub nawet jednoczesne zlecenie wykonania instalacji fotowoltaicznej, jeżeli inwestor jeszcze jej nie posiada. Cena montażu magazynu energii może stanowić niekiedy nawet 30% kosztów całego przedsięwzięcia, jednak przy odpowiednich warunkach umowy można zredukować tę wartość nawet do 10-15%.

Jaka pojemność magazynu energii?

Czynnikiem wpływającym bezpośrednio na koszty początkowe inwestycji w magazyn energii oraz pośrednio na opłacalność tego przedsięwzięcia, jest pojemność magazynu energii, a więc parametr określający ile energii jest w stanie przechować magazyn. Dość wspomnieć, że ten sam model magazynu energii Huawei Luna o pojemności 5 kWh będzie kosztował obecnie około 15 tys. zł, natomiast pojemność 15 kWh to już wydatek rzędu 35 tys. zł. Istnieje kilka aspektów, które należy wziąć pod uwagę dobierając pojemność magazynu energii do domowego użytku:

• Pojemność magazynu energii (podobnie jak jego moc) musi być dostosowana do zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa domowego, aby efektywnie zasilać strategiczne sprzęty i instalacje;
• Moc instalacji fotowoltaicznej i pojemność magazynu energii muszą być tak skorelowane, aby maksymalizować konsumpcję energii wytworzonej przez PV na potrzeby własne gospodarstwa domowego i obniżać wolumen prądu oddawany do sieci. Przyjmuje się, że na 1,5 kW mocy instalacji PV powinno przypadać około 4 kWh pojemności magazynu energii, choć jest to oczywiście kwestia indywidualna;
• Warto zaplanować zakup magazynu energii o pojemności nieco wyższej niż zapotrzebowanie i brać tu pod uwagę pojemność użytkową, a nie nominalną urządzenia. Podyktowane jest to faktem stopniowej utraty pojemności po latach użytkowania magazynu energii, ale także komfortem posiadania buforu dodatkowej pojemności na nieprzewidziane, wzmożone zapotrzebowanie;
• Nie należy inwestować w magazyn energii o pojemności znacznie przekraczającej zapotrzebowanie energetyczne domu. Nieużywane ogniwa akumulatora mogą ulegać bowiem degradacji, a inwestycja będzie miała wydłużony czas zwrotu, bądź okaże się zupełnie nieopłacalna. Warto natomiast zainwestować w magazyn energii o modułowej konstrukcji, co pozwoli rozbudować system w razie potrzeby.

Żywotność baterii - dlaczego jest ważna?

Ogniwa bateryjne, które składają się na magazyn energii mają określony czas żywotności wyrażany przez producentów cyklach ładowania lub w latach. Na tej podstawie często podawany jest przez nich także okres gwarancyjny obejmujący dane urządzenie. Możliwość długotrwałego korzystania z pełnej pojemności zakupionego magazynu energii przekłada się oczywiście na opłacalność całej inwestycji. Co zatem wpływa na żywotność akumulatorów stosowanych w domu? Między innymi takie aspekty, jak:

• Technologia, w jakiej został wykonany magazyn energii. Zdecydowanie najlepszą żywotność są w stanie zaoferować obecnie ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4). Urządzenia oparte na tej technologii mają zazwyczaj najdłuższe okresy gwarancyjne zarówno pod względem lat, jak i cykli ładowania i są jednocześnie droższe od akumulatorów innego rodzaju;
• Sposób użytkowania magazynu energii będzie miał wpływ na żywotność ogniw. Chodzi tu przede wszystkim o nierozładowywanie urządzenia do końca, a także unikanie pozostawiania “pustego” magazynu energii przez dłuższy czas. Istotne będzie także, to czy urządzenie będzie pracowało w trybie zasilania awaryjnego, czy w trybie bieżącym;
• Warunki pracy magazynu energii, a przede wszystkim zbyt wysokie lub zbyt niskie temperatury otoczenia będą wpływać na zmniejszenie żywotności ogniw. Domowe magazyny energii najlepiej instalować w dobrze wentylowanych pomieszczeniach o względnie stałej temperaturze oscylującej w granicach 20-25 stopni Celsjusza.

Falownik hybrydowy - jak wpływa na koszty inwestycji?

Na koszty inwestycji w magazyn energii będzie wpływała także konieczność (lub jej brak) zakupu falownika hybrydowego. Jednoczesny montaż instalacji fotowoltaicznej oraz magazynu energii będzie wymagał zastosowania tylko jednego, inteligentnego falownika hybrydowego, co obniży koszty inwestycji w porównaniu z rozbudową istniejącego już systemu o magazyn energii (brak podwójnego zakupu w zakresie falownika). Warto w tym miejscu zaznaczyć, iż na polskim rynku można znaleźć modele magazynów energii z wbudowanymi falownikami, co dodatkowo optymalizuje koszty początkowe przedsięwzięcia. Cena falownika hybrydowego 10 kW to obecnie przedział od około 10 tys. zł do 18 tys. zł.

Kiedy zwróci się inwestycja w magazyn energii?

Aspektem, który nurtuje wielu potencjalnych inwestorów nieprzekonanych do zakupu magazynu energii, jest oczywiście czas zwrotu z tej inwestycji, a co za tym idzie również opłacalność tego przedsięwzięcia. Jak można się domyślać nie ma uniwersalnej odpowiedzi wyjaśniającej to zagadnienie w każdym przypadku, gdyż na opłacalność magazynu energii i czas zwrotu z inwestycji wpływa zbyt wiele zmiennych, a dodatkowo opłacalność może być tu rozpatrywana w wielu aspektach. Niemniej jednak można pokusić się o całkowicie szacunkowe obliczenia próbujące ukazać oszczędności, jakie magazyn energii może wygenerować w budżecie inwestora.

Do obliczeń przyjęliśmy model Huawei Luna2000-10-S0 będący obecnie liderem naszego rankingu magazynów energii. Jego cena to ok. 25 tys. zł, a pojemność użytkowa według wskazań producenta wynosi 10 kWh (warunki laboratoryjne, 25 stopni Celsjusza, 100% DoD). Bardziej prawdopodobna w tym przypadku, szczególnie w perspektywie wielu lat użytkowania urządzenia jest jednak pojemność użytkowa rzędu ok. 9,6 kWh i taką przyjmujemy do obliczeń. Zakładamy dwa scenariusze czasowe:

• Po 10 latach użytkowania - magazyn energii 9,6 kWh dostarczy w tym czasie około 35 040 kWh energii elektrycznej, co oznacza, że przy koszcie samego urządzenia, który wynosi średnio 25 tys. zł otrzymamy 0,71 gr za 1 kWh;
• Po 15 latach użytkowania - magazyn energii 9,6 kWh (tu pojemność zapewne będzie już mniejsza, ale obliczenia są czysto szacunkowe) dostarczy w tym czasie około 52 560 kWh energii elektrycznej, co oznacza, że przy koszcie samego urządzenia, który wynosi średnio 25 tys. zł otrzymamy 0,46 gr za 1 kWh.

Przy obecnym systemie rozliczania prosumentów net-biling, gospodarstwo domowe, którego zapotrzebowanie w danym momencie nie jest pokrywane przez uzysk z fotowoltaiki musi oddaną uprzednio do sieci energię odkupić. Za jaką cenę? Jest to uzależnione od tego, jaką stawkę z 1 kWh prądu zwykle płaci odbiorca (właściciel licznika ponosi koszty opłaty dystrybucyjnej zmiennej). Ceny prądu w 2023 roku zostały zamrożone i obecnie średnie stawki wynoszą od ok. 71 gr do 82 gr za kWh.

Czy magazyn energii się opłaca? Jakie aspekty pozaekonomiczne?

Czynniki ekonomiczne są - co zrozumiałe - kluczowymi dla większości osób w kontekście opłacalności inwestycji w magazyn energii. Nie sposób jednak nie zauważyć, że urządzenia te niosę ze sobą dalece więcej pozaekonomicznych korzyści wynikających z ich użytkowania. Samo zainteresowanie technologicznymi rozwiązaniami wspierającymi udział odnawialnych źródeł energii w gospodarce energetycznej państwa świadczy o rosnącej świadomości społecznej w kontekście koniecznych do wdrożenia zmian. Na ich kształt wpływają decyzje nie tylko dużych, przemysłowych podmiotów, ale także prywatnych odbiorców energii elektrycznej. Jakie są zatem pozaekonomiczne aspekty decydujące o opłacalności inwestycji w domowy magazyn energii? Będą to na przykład:

• Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego - niespodziewane wyłączenia instalacji fotowoltaicznej, a także awarie sieci elektroenergetyczne mogą zdarzać się coraz częściej. Wynika to oczywiście z faktu przeciążenia infrastruktura coraz większym zapotrzebowaniem energetycznym podmiotów prywatnych i komercyjnych. Dobrze dobrany magazyn energii doskonale sprawdzi się w charakterze awaryjnego źródła zasilania - ekologicznego źródła w przeciwieństwie do na przykład agregatu prądotwórczego;
• Podniesienie poziomu autokonsumpcji energii z PV - choć oczywiście można rozpatrywać ten aspekt w kontekście oszczędności, to warto także pamiętać, że zredukowanie roli zakładu energetycznego w dostarczanie energii pozostaje z pożytkiem dla środowiska naturalnego;
• Niezależność energetyczna - wielu prosumentów inwestujących w instalację fotowoltaiczną stawia sobie za cel osiągnięcie maksymalnego poziomu niezależności energetycznej. Ma to wymiar nie tylko ekonomiczny, ale także pozwala uniezależnić się od nieprzewidzianych aspektów funkcjonowania elektrowni (awarie, obniżona produktywność itp.);
• Możliwość użytkowania w trybie off-grid - magazyny energii mogą współpracować z instalacjami OZE w trybie off-grid, a więc całkowicie niezależnym od zakładu energetycznego. Najczęściej zdarza się to w lokalizacjach, które nie mają dostępu do źródła energii pochodzącej z sieci;
• Odciążenie krajowych sieci elektroenergetycznych - choć niektórzy mogliby stwierdzić, że dbanie o kondycję krajowej infrastruktury elektroenergetycznej nie należy do ich obowiązków, to warto wiedzieć, że sprawny i elastyczny przesył prądu w sieci leży już w interesie wszystkich odbiorców energii elektrycznej;
• Działanie w służbie ekologii - poprawa jakości powietrza i redukcja zanieczyszczeń, to wspólny cel wszystkich obywateli. Korzystanie z bezemisyjnych źródeł energii elektrycznej i wspierającej je infrastruktury z pewnością pozostaje z korzyścią dla środowiska naturalnego. Trzeba także pamiętać, że baterie pochodzące z magazynów energii można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.

Opłacalność magazynu energii w 2023 roku - podsumowanie

Czy warto inwestować w magazyn energii w 2023 roku? Wszystko zależy od przyświecających inwestorowi celów i jego indywidualnej sytuacji, którą muszą ocenić specjaliści montujący magazyny energii. Dofinansowania do magazynów energii, których górny limit w 2023 roku pozwala na poszerzenie zakresu inwestycji, wpływają jednocześnie na podniesienie jej opłacalności. Trzeba też pamiętać, że choć w 2022 roku ceny baterii litowo-jonowych poszły nieco w górę pierwszy raz od ponad dekady, to analitycy rynkowi prognozują kolejne spadki w tym obszarze w najbliższych miesiącach. Czy zatem 2023 rok to dobry czas na inwestycję w magazyn energii. W wielu przypadkach - jak najbardziej.

Rozważając inwestycję w magazyn energii trzeba pamiętać o ograniczeniach technologii litowo-jonowej. Magazyny energii elektrycznej w obecnym kształcie pozwalają przechowywać prąd krótkotrwale, co oznacza, że zgromadzoną w nich energię wykorzystuje się na bieżąco (np. w nocy lub krótkich okresach ograniczonej pracy fotowoltaiki). Nie jest to rozwiązanie dla osób szukających niezależnego źródła energii elektrycznej np. na cały okres jesienno-zimowy. Są to aspekty oczywiste, ale należy je mieć na uwadze w kontekście potrzeb i oczekiwań inwestora. Czy domowy magazyn energii to w 2023 jedynie gadżet dla zamożnych prosumentów? W obliczu dostępnych dofinansowań - na pewno nie.

Magazyn energii jest dodatkowo szansą na podniesienie opłacalności instalacji fotowoltaicznej, zwiększenie niezależności energetycznej i zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego w awaryjnych sytuacjach. Rosnąca liczba inwestycji w domowe akumulatory w Niemczech, Włoszech, Austrii czy Wielkiej Brytanii pokazuje, że uświadomienie korzyści z użytkowania magazynów energii działa zdecydowanie w służbie opłacalności tych urządzeń w wielu wymiarach.