Fotowoltaika dla przemysłu

Przemysłowe instalacje fotowoltaiczne - sposób na wyzwania energetyczne?

Według danych GUS za 2018 rok, przemysł i budownictwo odpowiada za konsumpcję 36% całkowitej energii zużywanej przez nasz kraj. Mowa tu o 58 TWh prądu rocznie. Dla porównania, wszystkie gospodarstwa domowe w Polsce (których jest ok. 13,5 mln) w ciągu roku spożytkują zaledwie połowę tej ilości, czyli ok. 29 TWh.

Źródło: dane GUS

Aby lepiej zrozumieć skalę, posłużmy się kilkoma przykładami. Przeciętne gospodarstwo domowe zużyje rocznie ok. 3.000 kWh, czyli jakieś 3MWh. Tymczasem przeciętny zakład produkcyjny (np. stolarnia) rocznie będzie potrzebował już 40-krotnie więcej energii, czyli ok. 130 MWh. Czy to dużo? Tak, jeśli ilość tę porównamy do zapotrzebowania domowego. Nie, jeśli weźmiemy pod uwagę, że Grupa Azoty (największe przedsiębiorstwo chemiczne w Polsce) potrzebuje ok. 1 TWh energii (czyli 1 000 000 MWh) rocznie.

Ogromne zapotrzebowanie przemysłu na energię to jedno. Za pobrany prąd trzeba jednak zapłacić i to słono, a z każdym rokiem - coraz więcej.

Coraz wyższe koszty

Jak wynika z danych GUS, tylko w latach 1999-2014, ceny prądu wzrosły o blisko 140%. Kolejne podwyżki pojawiają się jednak i będą pojawiać co roku, w efekcie czego, stawki za energię do 2035 roku mają przekroczyć 400 zł/MWh - tak przynajmniej wynika z prognoz IEO.

Źródło: IEO

Taki stan rzeczy z jednej strony to pokłosie energetyki kraju opartej na węglu. Cena tego surowca w ostatnich latach rosła, podobnie, jak ceny niezbędnych do wytwórstwa prądu, uprawnień do emisji dwutlenku węgla. Jednak to tylko jedna strona medalu.

Wpływ na wysokość rachunków mają bowiem również nowe opłaty nakładane przez rząd. Najnowszą pozycją na fakturze, jest tzw. opłata mocowa. Dzięki niej, a raczej przez nią, wydatki na energię wzrosną. A najmocniej odczują to właśnie przedsiębiorstwa energochłonne. W tym przypadku, opłata naliczana będzie bowiem proporcjonalnie do zużycia w godzinach szczytu (7-22) i wyniesie 76,2 zł za każdą megawatogodzinę. W przypadku wspomnianej już stolarni daje to ponad 10.500 zł więcej rocznie. W przypadku większych przedsiębiorstw mówimy już o setkach czy nawet milionach złotych więcej.

Bezpieczeństwo energetyczne

W kwestii energii branża przemysłowa stoi z resztą przed różnymi wyzwaniami, nie tylko ekonomicznymi. Istotną kwestią jest również bezpieczeństwo energetyczne. Choć wiele firm nie zwraca uwagi na podobny problem, coraz cieplejsze lata sprawiają, że realnie wzrasta ryzyko blackoutu, którego skutkiem mogą być przerwy w dostawach prądu dla średnich i dużych odbiorców energii. Jak wynika z badania Kantar, 40% przedsiębiorstw nie ma żadnego planu, na wypadek przerw w dostawach prądu, choć mocno wpłynęłaby ona na ich biznes.

A podobny scenariusz, wbrew pozorom, jest całkiem prawdopodobny, czego dowodem może być blackout z sierpnia 2015 roku w Polsce lub ten z 2019 roku, który miał miejsce w Wielkiej Brytanii.

Istnieje rozwiązanie, które jest w stanie zaradzić wielu z powyższych problemów - a mianowicie fotowoltaika. Czym ona jest i jak działa?

W uproszczeniu, instalacja fotowoltaiczna zamienia promieniowanie słoneczne, w prąd elektryczny, który można wykorzystywać do zasilania urządzeń. Technologia ta dynamicznie rozwija się od kilkudziesięciu lat i zyskuje na popularności, również w Polsce.

Co można zyskać, dzięki fotowoltaice przemysłowej?

Fotowoltaika dla przemysłu - jakie korzyści?

Własna elektrownia słoneczna to rozwiązanie uniwersalne (nadaje się zarówno dla mniejszych, jak i większych odbiorców), łatwe do wdrożenia (instalacja zwykle trafia na dach, który i tak jest niewykorzystywany) i wyjątkowo opłacalne (dzięki spadającym cenom zestawów fotowoltaicznych oraz dostępności dofinansowań). Zysków z tego rozwiązania jest jak więcej.

Niższe rachunki - Fotowoltaika produkuje energię elektryczną ze słońca i to właśnie wtedy, gdy w większości firm przypada szczyt zużycia prądu. Dzięki instalacji PV, rachunki za prąd można obniżyć o kilkadziesiąt procent. A sama inwestycja, z racji spadających cen fotowoltaiki, zwróci się już po kilku latach.

Pozytywny wpływ na środowisko - Jeśli chodzi o wpływ na środowisko, firmy przemysłowe cieszą się raczej złą renomą. Nie bez przyczyny - zużywają dużo energii, której produkcja wiąże się z emisją zanieczyszczeń. Wykorzystanie fotowoltaiki pozwoli poprawić ten stan rzeczy - 1000 kWh ze słońca to ponad 800 kg mniej dwutlenku węgla.

Poprawa wizerunku - Wszelkie działania ekologiczne, podejmowane przez firmy przemysłowe, są teraz niezwykle ważne - nie tylko dla konsumentów, ale i partnerów biznesowych. Inwestycja w PV będzie więc dobrym sposobem na poprawę wizerunku w oczach kontrahentów, co może wpływać na konkretne decyzje biznesowe.

Bezpieczeństwo energetyczne - Będąc producentem energii, można lepiej zarządzać efektywnością energetyczną przedsiębiorstwa. Instalacja fotowoltaiczna najwięcej energii produkuje wiosną i latem. Może zatem być swego rodzaju zabezpieczeniem nie tylko przed blackoutem, ale także mniej lub bardziej oczekiwanymi wzrostami cen energii.

Sposób na ulokowanie kapitału - Mało kto zdaje sobie sprawę z tego, że fotowoltaika może być też narzędziem inwestycyjnym. ROI dla przedsięwzięć fotowoltaicznych może wynieść nawet 10%. Środki zaoszczędzone dzięki instalacji fotowoltaicznej dla przemysłu można natomiast wykorzystać na dalszy rozwój przedsiębiorstwa.

Zwiększenie wartości nieruchomości - Instalacja fotowoltaiczna jest w stanie realnie obniżyć koszty prowadzenia działalności i to na kilkanaście, kilkadziesiąt lat. Nieruchomości biznesowe, wyposażone w podobne systemy, zyskują zatem na wartości. A to może okazać się niezwykle przydatne, np. w przypadku konieczności zaciągnięcia pożyczki pod zastaw nieruchomości.

Fotowoltaika przemysłowa - na jakich zasadach?

Fotowoltaika to jedno z najpopularniejszych obecnie odnawialnych źródeł energii (OZE) w Polsce i na całym świecie. Nie bez powodu.

Uwzględniając warunki klimatyczne panujące w Polsce, można założyć, że 1 kWp instalacji, jest w stanie wyprodukować średnio 1000 kWh energii - w niektórych regionach będzie jej więcej, w niektórych mniej. Fotowoltaika działa zawsze wtedy, gdy świeci słońce - od wczesnego rana do zmierzchu. Również, gdy niebo jest zachmurzone (choć wówczas jej efektywność spada). Energia powstaje więc wtedy, gdy większość zakładów produkcyjnych pracuje najintensywniej.

Wiosną oraz latem energii jest zwykle, że w większości przypadków przekracza bieżące zapotrzebowanie. Co się dzieje z nadwyżkami? I co z okresem, gdy instalacja nie pracuje lub pracuje mniej wydajniej (nocą lub w miesiącach zimowych)? To już zależy od inwestora i wielkości instalacji.

Dla małych i średnich firm - net-metering

Od 2019 roku, mikroinstalacje o mocy do 50 kWp, produkujące rocznie do ok. 50 MWh mogą korzystać z systemu opustów dedykowanego Prosumentom. Zgodnie z nim, nadwyżki wyprodukowane przez elektrownię słoneczną mogą zostać odesłane do wirtualnego magazynu w sieci. Stamtąd, w ramach bilansowania (net-meteringu), można potem odzyskać i wykorzystać (np. nocą lub zimą) część odesłanej energii, w stosunku:

• 1:0,8 - w przypadku instalacji o mocy do 10 kWp,
• 1:0,7 - dla zestawów PV, których moc nie przekracza 50 kWp.

W obu przypadkach obowiązuje roczny okres rozliczeniowy, a zatem wyprodukowaną energię można spożytkować przez 12 miesięcy od momentu wprowadzenia do sieci. Wszystko odbywa się bezkosztowo. Zainstalowany dwustronny licznik rejestruje energię wprowadzoną oraz pobraną i na tej podstawie zakład energetyczny dokonuje rozliczeń.

Dla pozostałych - sprzedaż energii

Oczywiście, niewiele firm przemysłowych jest w stanie zmieścić się w limicie 50 kW, uprawniającym do skorzystania z systemu opustów. Co nie oznacza, że przedsiębiorstwa o zużyciu energii większym niż ok. 50 MWh rocznie, nie mogą zyskać na fotowoltaice.

Takie podmioty mogą bowiem zainwestować w większe instalacje fotowoltaiczne i czerpać z nich korzyści. W zależności od mocy, będzie to:

• mała instalacja PV - o mocy większej niż 50 kWp i mniejszej niż 500 kWp, przyłączona do sieci o napięciu niższym niż 110 kV. Realizacja tego typu systemu fotowoltaicznego wymaga uzyskania pozwolenia na budowę oraz wpisu do rejestru wytwórców energii.
• średnia instalacja PV - o mocy od 500 kWp do 1 MWp, która oprócz pozwolenia na budowę, (jak na razie - choć mówi się o zmianach ustawy w tym zakresie) wymaga jeszcze uzyskania koncesji na produkcję energii.
• duża instalacja PV - o mocy powyżej 1 MWp, która musi spełniać takie same kryteria co średnia instalacja (tj. pozwolenie, koncesję na budowę).

W przypadku wszystkich powyższych systemów fotowoltaicznych wyprodukowaną energię można sprzedawać na zasadach ogólnych - tak, jak robią to m.in. elektrownie fotowoltaiczne.

Rozwiązanie to, nie jest jednak aż tak korzystne, jak opcja prosumencka. Ostatecznie, na cenę prądu nie składa się jedynie energia czynna, ale również opłaty dystrybucyjne. W efekcie, sprzedając prąd, firma uzyska jedynie ok. 40% ceny kupna. Istnieje jednak kilka sposobów na optymalizację mocy instalacji, tak by, przynosiła wymierne korzyści.

Jaka moc fotowoltaiki dla przemysłu?

Jeśli chodzi o instalacje fotowoltaiczne dla przemysłu o większej mocy - takie, które nie zmieszczą się w normach prosumenckich, istnieją dwie główne taktyki doboru fotowoltaiki:

• pierwszą i najskuteczniejszą jest zaprojektowanie instalacji, która będzie na tyle duża by całości pokryć bieżące zapotrzebowanie firmy na prąd, jednak na tyle małą, by nie generowała nadwyżek. Poziom autokonsumpcji musi wynieść wynieść zatem 100%. W tym przypadku, cała energia produkowana za dnia przez fotowoltaikę będzie od razu wykorzystywana do produkcji, dzięki czemu firma uniknie poboru prądu z sieci i związanych z tym opłat. Prz czym należy pamiętać, że rozwiązanie to zadziała wyłącznie przy produkcji dziennej - przy nocnej, konieczne będzie dokupienie energii. Trzeba też pamiętać, że zimą instalacja może nie być w stanie wyprodukować dostatecznej ilości energii, więc również konieczne może okazać się dobranie energii z zakładu energetycznego. Opcja ta jest jednak najbardziej opłacalna - koszty instalacji są niższe niż w przypadku pozostałych rozwiązań, a oszczędności z obniżonych rachunków spłacają instalację, która później będzie przynosić już czyste zyski.
• druga strategia zakłada taki dobór mocy instalacji, aby wartość produkowanej energii była zbliżona do wartości energii kupowanej. Przy czym skoro sprzedając prąd, firma odzyska zaledwie 40% ceny jej zakupu, a zatem fotowoltaika, która ma zrealizować taki scenariusz powinna być mocno przewymiarowana - o ok. 250%. A to oznacza spory koszt i dłuższy czas zwrotu z inwestycji. Z drugiej jednak strony, po spłacie inwestycji firma posiadałaby niemal darmowe źródło energii.

Ewentualnie, istnieje trzecia opcja, jaką jest budowa farmy fotowoltaicznej, czyli innymi słowy dużej instalacji fotowoltaicznej, która nie tylko zrównoważy koszty, ale zacznie też zarabiać. Jest to jednak przedsięwzięcie dość wieloetapowe, dość skomplikowane i co najważniejsze - kosztowne.

Jak dobrać moc przemysłowej instalacji fotowoltaicznej?

Sam dobór parametrów instalacji też nie jest prostym przedsięwzięciem. Aby fotowoltaika działała wydajnie, oferując optymalny stosunek kosztów przedsięwzięcia do zysków, musi być właściwie zaprojektowana i zamontowana. Ważnych jest sporo kwestii, takich jak np.:

• specyfika urządzeń - na rynku dostępnych jest kilkanaście typów urządzeń, które różnią się technologią, ceną i parametrami pracy. Dla przykładu, moduły monokrystaliczne (najpopularniejsze obecnie) pozwalając uzyskać sporo energii, z mniejszego obszaru roboczego. Panele polikrystaliczne, do wyprodukowania tej samej ilości mocy będą potrzebować więcej miejsca. Są jednak tańsze od wariantu monokrystalicznego. Różnice obejmują też systemy montażowe czy falowniki.
• umiejscowienie instalacji - znaczenie ma kąt nachylenia, azymut, ilość padającego słońca, ryzyko zacienienia lub zabrudzenia instalacji i wiele, wiele innych aspektów. Błędy na tej płaszczyźnie mogą sprawić, że instalacja nie wykorzysta w pełni swojego potencjału wytwórczego.
• jakość montażu - niewłaściwie dobrany system montażowy, źle skompletowane elementy łączeniowe, niedopasowanie elementów instalacji względem siebie niesie ze sobą ryzyko, nie tylko niższych uzysków, ale również potencjalnych uszkodzeń i wypadków, np. pożaru fotowoltaiki.

W skrócie, fotowoltaika, by działała poprawnie i przynosiła zyski, musi być zrealizowana przez profesjonalistów, którzy znają specyfikę tego rozwiązania. Znalezienie takiego wykonawcy, wbrew pozorom, też nie jest proste, bo na rynku nie brakuje instalatorów, którzy w branży fotowoltaicznej pojawili się znikąd i nie posiadają odpowiedniej wiedzy i kompetencji.

By ułatwić Wam to zadanie, przygotowaliśmy jednak specjalne narzędzie - sprawdźcie nasz ranking firm fotowoltaicznych.

Fotowoltaika przemysłowa - koszty i opłacalność

Przejdźmy teraz do kwestii, która dla inwestorów zawsze ma niebagatelne znaczenie, a mianowicie kosztów i opłacalności. Ile kosztuje duże instalacja fotowoltaiczna dla przemysłu?

To oczywiście jest uzależnione od różnych czynników, takich jak np.

• wielkość instalacji - dobra wiadomość jest taka, że im większa instalacja, tym koszt jej wdrożenia, w przeliczeniu na 1 kWp maleje;
• miejsce montażu - koszt wykonania fotowoltaiki na gruncie, ze względu na konieczność zastosowania bardziej rozbudowanych konstrukcji wsporczych, może być wyższy. Różnice w cenach mogą też być uzależnione od rodzaju pokrycia.
• rodzaj i parametry użytych podzespołów - na rynku dostępna jest cała gama urządzeń różniących się marką, wydajnością, gwarancjami i oczywiście ceną.

Jak wynika z danych Instytutu Energii Odnawialnej, średnia cena dla instalacji fotowoltaicznych o mocy powyżej 50 kW wynosi ok. 3.800 zł/kW netto.

Ile może kosztować zatem instalacja? Jak przykład weźmy firmę, która rocznie zużywa 300 MWh energii. Z tego, 80% (czyli ok. 240 MWh) w ciągu szczytu - od godziny 7 do 22. Roczny rachunek tej firmy do tej pory wynosił ok. 180.000 zł. Z racji pojawienia się opłaty mocowej, faktura za prąd wzrosłaby jednak ok. 18.000 zł. Firma dysponuje halami, które posiadają niezacieniony, lekko skośny dach (kąt ok. 38 stopni), skierowany na południe. Postanowiła więc zainstalować fotowoltaikę, która pokryłaby większość dziennego zapotrzebowania na prąd - o mocy 200 kWp.

Instalacja wyprodukuje w ciągu roku 200 MWh energii, którą firma spożytkuje na bieżąco w 100%, dzięki czemu zaoszczędzi 120.000 zł. Dodatkowo, firma obniży wysokość opłaty mocowej o 80% - do kwoty 3.600 zł rocznie. Łącznie da to roczne oszczędności rzędu 134400 zł. Rachunki spadną zaś aż o 68%.

Co warto podkreślić, czas zwrotu z inwestycji może być jeszcze krótszy, jeśli ceny prądu będą wzrastać szybciej lub jeśli firma skorzysta z opcji dofinansowania do fotowoltaiki dla firm. Jakie są na to opcje?

Dotacje na przemysłowe instalacje fotowoltaiczne - czy to możliwe?

Rozwój Odnawialnych Źródeł Energii to jeden z priorytetów Polski oraz Unii Europejskiej. Dlatego też przygotowano szereg programów wspierających wdrażanie fotowoltaiki, również w przedsiębiorstwach o dużym zużyciu energii, z sektora przemysłowego. Jakie są opcje?

• Program “Energia Plus” - to program przewidziany dla przedsiębiorców prowadzących działalność gospodarczą, którzy chcą kupić i zamontować fotowoltaikę. Pomoc udzielana jest w formie pożyczki lub dotacji. Wysokość wsparcia może wynieść od 500 tys. do 300 mln zł - jest to zatem opcja dla podmiotów o większym zapotrzebowaniu energetycznym.
• Dofinansowanie z POIiŚ - środki na inwestycje proekologiczne mają też znaleźć się w budżecie Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko, w ramach działania 1.1. “Wspieranie wytwarzania i dystrybucji energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych“. Do przedsiębiorców ma docelowo trafić 80 mln zł. Nabór będzie odbywał się w trybie konkursowym, a jego termin zaplanowano na marzec 2021 roku.
• Regionalne Programy Operacyjne - środki na inicjatywy związane z fotowoltaiką mogą też pochodzić z RPO. Zwykle przyjmują one postać pożyczki z opcją umorzenia lub dotacji. O naborze do programów tego typu zwykle informują Wojewódzkie Fundusze Ochrony Środowiska.

Fotowoltaika dla przemysłu to zatem rozwiązanie korzystne pod wieloma względami. Przemysłowa instalacja fotowoltaiczna oznacza rachunki niższe nawet o kilkadziesiąt procent. Jednocześnie zapewnia ona przedsiębiorstwom bezpieczeństwo energetyczne oraz pozwala im częściowo uniezależnić się od zmian cen prądu. Co więcej, instalacja może realnie zmniejszyć ślad węglowy firmy, wpływając pozytywnie na jej wizerunek w oczach klientów i kontrahentów.