Analiza aspektów ekonomicznych inwestycji w energetykę słoneczną wobec założeń projektu ustawy o odnawialnych źródłach energii

Planowane zmiany w systemie wsparcia dla odnawialnych źródeł energii, przyjęte w październikowej wersji projektu ustawy o OZE, powinny dać pozytywny impuls dla dynamicznego rozwoju rynku źródeł odnawialnych w Polsce.



W powszechnej opinii największym beneficjentem zmian będzie energetyka słoneczna, a w szczególności mikroinstalacje fotowoltaiczne o mocy do 10 kW, dla których przewidziano taryfę stałą typu Feed-In o wartości proponowanej wynoszącej 1,3 zł/kWh.

Równocześnie duże instalacje (o mocy zainstalowanej powyżej 100 kW) skorzystają z bardzo wysokich współczynników korekcyjnych. Upraszczając – za każdą wytworzoną jedną MWh energii elektrycznej instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej powyżej 100 kW do 1 MW, montowane wyłącznie na budynkach, otrzymają 2,85 zielonego certyfikatu, instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej powyżej 100 kW do 1 MW montowane wyłącznie poza budynkami – 2,75 zielonego certyfikatu, natomiast instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej powyżej 1 MW do 10 MW – 2,45 zielonego certyfikatu. Wobec stanu obecnego, w którym za każdą MWh energii elektrycznej wytwórca otrzymuje zaledwie jeden certyfikat, jest to zmiana o charakterze wręcz rewolucyjnym.

Patrząc na doświadczenie krajów Unii Europejskiej, które w podobnym kierunku modyfikowały swoje systemy wsparcia dla odnawialnych źródeł energii, można byłoby spodziewać się w Polsce prawdziwego boomu na instalacje wytwarzające energię elektryczną ze słońca. W Niemczech w ciągu zaledwie 2010 roku zainstalowano aż 7,4 GW instalacji fotowoltaicznych, w Czechach zbudowano – 1,5 GW. Włochy wyrastają na lidera światowego rynku fotowoltaicznego (9 GW nowo podłączonych systemów w roku 2011 w porównaniu do 2,3 GW w roku 2010). Nawet w Wielkiej Brytanii, mimo bardzo słabego nasłonecznienia, całkowita moc instalacji fotowoltaicznych pod koniec września wyniosła 1,3 GW.

Przeprowadzając jednak symulację ekonomiczną konkretnych inwestycji, teza o tym, jakoby energia słoneczna miała zdominować krajowy rynek odnawialnych źródeł energii, nie jest już tak oczywista.

Pierwszym problemem, z jakim muszą się zmierzyć inwestorzy podejmujący decyzję o przeznaczeniu swojego kapitału na budowę instalacji fotowoltaicznej, jest kwestia nasłonecznienia. W Polsce na dzień dzisiejszy istnieje zaledwie kilka instalacji wytwarzających energię elektryczną z promieniowania słonecznego, z czego do kategorii dużych instalacji możemy zaliczyć zaledwie dwie z nich – jedną znajdującą się w Wierzchosławicach oraz drugą (niedawno uruchomioną) w Rudzie Śląskiej-Czarnym Lesie.

Brakuje zatem analiz, popartych doświadczeniami pracujących już instalacji fotowoltaicznych, które pozwoliłyby oszacować, ile energii elektrycznej są w stanie wyprodukować instalacje o mocy 10, 100 czy 1000 kilowatów, położone w różnych częściach Polski. Można opierać się jedynie na badaniach naukowych lub szacunkach teoretycznych, które niestety dają bardzo rozbieżne rezultaty.

Przedstawione mapy (rys. 1, 2) obrazują szacunkowe nasłonecznienie obszaru Polski. Zgodnie z mapą opracowaną przez Wspólne Centrum Badawcze Komisji Europejskiej obszarem o najlepszej ekspozycji słonecznej jest Pomorze, województwo lubuskie oraz pas rozciągający się od Łodzi do Radomia.

Jednakże już mapa programu Solargis, opracowana przez GeoModel Solar, obrazuje sytuację wręcz przeciwną. Najlepszym nasłonecznieniem mogą legitymować się województwa lubelskie, podkarpackie i małopolskie. Natomiast Pomorze jest rejonem o najgorszych (pod względem nasłonecznienia) warunkach do budowy instalacji fotowoltaicznej.

W tej sytuacji jedynym sposobem na stworzenie racjonalnej prognozy ilości energii elektrycznej wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną byłoby przeprowadzenie długotrwałych (najlepiej całorocznych) badań nasłonecznienia.

Aczkolwiek w obliczu zapowiedzi, iż współczynniki korekcyjne dla dużych inwestycji będą zmniejszane w kolejnych latach funkcjonowania systemu, może się okazać, iż po długim okresie obejmującym badania, procedurę administracyjną oraz uzgodnienia warunków przyłączenia z operatorem sieci energetycznej, wsparcie spadnie na tyle, że inwestycja przestanie się opłacać.

Uwidacznia się w tej sytuacji kolejny problem. Wydajność procesu przetwarzania energii pierwotnej zawartej w promieniowaniu słonecznym na energię elektryczną jest bardzo niska, a więc inwestycja opłacalna jest tylko przy wysokim wsparciu.

Instalacje biomasowe lub biogazowe o mocy 1 MW energii elektrycznej są w stanie wytworzyć około 8000 MWh energii elektrycznej w ciągu roku. Wiatrak o tej samej mocy, w przeciągu roku w warunkach wysokiej wietrzności wytwarza do 2500 MWh energii elektrycznej, natomiast instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 MW pozwala na wyprodukowanie (w zależności od lokalizacji) zaledwie 930-1000 kWh energii elektrycznej rocznie. Co więcej, jak pokazuje poniższy wykres, produkcja ta ma bardzo sezonowy charakter.

Nasłonecznienie (wykres liniowy, oś lewa na wykresie) w miesiącach ciepłych (maj-sierpień) jest nawet kilkukrotnie wyższe niż w okresach zimowych. Przekłada się to w prosty sposób na produkcję energii (wykres kolumnowy, oś prawa). Okres letni ma zatem charakter kluczowy. Przychód z tytułu sprzedaży energii i ew. świadectw pochodzenia (w przypadku instalacji o mocy pow. 100 kW) uzyskany w tym czasie decyduje bowiem o opłacalności całej inwestycji.


Dlaczego więc fotowoltaika, mimo wyżej przedstawionych wątpliwości, cieszy się tak ogromnym zainteresowaniem? Bo w przeciwieństwie do biogazowi czy wiatraków, które są inwestycjami wymagającymi dużego nakładu finansowego, mikroelektrownię fotowoltaiczną może postawić każdy, wystarczy kawałek wolnego gruntu oraz stosunkowo niewielki nakład kapitałowy.

Ostatnie lata przynoszą bowiem dynamiczny spadek cen. Jeszcze w 2006 roku koszt instalacji fotowoltaicznej o mocy 100 kW szacowano na kwotę około 5 euro/Watt mocy zainstalowanej. Pod koniec 2010 roku wartość ta spadła już do około 2 euro/Watt, natomiast w trzecim kwartale 2011 roku cena instalacji wahała się w granicach 1,6-1,7 euro/ Watt, co oznacza, iż najtańszą „domową” instalację o mocy 2 kW można zbudować już za kwotę około 14 000 zł. Większa instalacja o mocy 10 kW to wydatek wraz z montażem około 70 000 zł, ale jest to inwestycja, która powinna się zwrócić w bardzo krótkim okresie.

Przyjmuje się, iż instalacja o mocy 10 kW (nawet przy umiarkowanym nasłonecznieniu) rocznie może wyprodukować około 9500 kWh energii elektrycznej. Przy wartości taryfy stałej, której wysokość zgodnie z Oceną Skutków Regulacji dla projektu ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii z dnia 4.10.2012 r. wynosić będzie 1,3 zł/kWh, roczny przychód generowany przez instalację to 12 350 zł.

Natomiast jedyne koszty, jakie pojawią się w procesie eksploatacyjnym, to ubezpieczenie (około 1 proc. wartości instalacji, tj. 700 zł) oraz raz w roku czyszczenie paneli połączone z przeglądem instalacji.

Finansując inwestycję ze źródeł komercyjnych, tj. kredytu bankowego, pojawia się dodatkowy koszt w postaci odsetek. Zakładając wkład własny na poziomie 20 proc. i oprocentowanie w skali roku wynoszące 7 proc. – wyniesie on w pierwszym roku pracy instalacji około 3700 zł, jednak będzie szybko maleć w kolejnych latach wraz ze spłatą kapitału.

Przyjmując, iż instalacja nie otrzyma żadnych dodatkowych źródeł finansowania w formie dotacji lub umorzeń pożyczonego kapitału, rentowność wkładu własnego (czyli 20 proc. wartości inwestycji) wynosi już na początku eksploatacji ponad 14 proc. i wzrasta w kolejnych latach wraz ze spłatą kredytu, a więc jest zdecydowanie bardziej korzystna niż zysk oferowany w ramach lokat bankowych czy obligacji.

Jednakże powyższy wynik finansowy można osiągnąć jedynie w sytuacji, gdy całość wytworzonej energii elektrycznej jest sprzedawana do sieci2.


Energia wykorzystana na własne potrzeby nie przynosi wytwórcy żadnego dochodu, a jedynie oszczędności w postaci zmniejszonego zużycia energii. Tyle tylko, że cena energii dla odbiorców indywidualnych wynosi około 0,25 zł/kWh3, co powoduje, iż od strony czysto ekonomicznej zużycie energii na własne potrzeby jest po prosty nieopłacalne.

Warto w tym zakresie przyjrzeć się bliżej systemowi wsparcia obowiązującemu w Wielkiej Brytanii. Przyjęto w nim dwie grupy taryf. Pierwszą z nich są tzw. taryfy wytwórcze, które otrzymuje się niezależnie od tego, czy energia wykorzystywana jest na własne potrzeby, czy też sprzedawana do sieci. Drugą grupą są natomiast „taryfy eksportowe”. Jest to taryfa dodatkowa przyznawana za energię oddaną do sieci energetycznej, a jej wartość wynosi 4,5 pensa/kWh. Dlatego też nawet wytwórca prądu, który zużywa całość wyprodukowanej energiina własne potrzeby otrzymuje wsparcie finansowe. Co więcej, taryfa eksportowa jest niższa niż ceny energii, dzięki czemu zużywanie energii na własne potrzeby jest bardziej opłacalne niż jej sprzedaż.


Przypisy:
1. Można przyjąć, iż na postawienie instalacji o mocy 1 kW dla instalacji dachowych potrzeba minimum 10 m2, natomiast dla obiektów wolnostojących zaleca się, aby powierzchnia ta wynosiła około 20 m2 zuwagi na odstępy, jakie należy zachować między kolejnymi rzędami paneli fotowoltaicznych.
2. Taryfa stała (w zaprezentowanym przykładzie 1,3zł/kWh) przysługuje jedynie energii oddanej do sieci.
3. Zgodnie z Kalkulatorem Energii Elektrycznej dostępnym na portalu internetowym http://www.maszwybor. ure.gov.pl prowadzonym przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki.
4. Wysokość „taryfy wytwórczej” uzależniona jest od mocy oraz lokalizacji instalacji. Można przyjąć, iż dla instalacji o mocy 10 kW wynosi ona aktualnie 16,00 pensów/kWh.




Model dla instalacji 10 kW:
1. W karcie informacyjnej, w komórce D9, należy wybrać lokalizację z listy wybieranej – do wyboru jest lokalizacja na dachu bądź na gruncie. Wybór wpływa na wysokość taryfy stałej, czyli wielkość przychodów.
2. W karcie założenia wybrano podstawowe założenia dotyczące instalacji – wszystkie zmienne wpływające na efektywności inwestycji znajdują się w karcie założenia. Przyjęte wartości mają charakter standardowy, dlatego można je dowolnie zmieniać, dalsze obliczenia zostaną wykonane automatycznie. Dla zapewnienia spójności formuł należy zmieniać jedynie dane znajdujące się w białych polach.
3. W karcie kredyt znajdują się założenia dotyczące kredytowania inwestycji – po wybraniu wielkości wkładu własnego oraz oprocentowania kredytu obliczenia dotyczące spłaty rat oraz odsetek zostaną dokonane automatycznie. Jeżeli inwestycja ma zostać sfinansowana ze środków własnych, w komórce E5 – wkład własny – należy wpisać wartość „100”.
4. Dane w pozostałych kartach oraz komórkach niewymienionych powyżej obliczają się automatycznie.

Model dla instalacji 100 kW:
1. W karcie informacyjnej, w komórce D9, należy wybrać lokalizację z listy wybieranej – do wyboru jest lokalizacja na dachu bądź na gruncie. Wybór wpływa na wysokość taryfy stałej, czyli wielkość przychodów.
2. W karcie założenia wybrano podstawowe założenia dotyczące instalacji – wszystkie zmienne wpływające na efektywności inwestycji znajdują się w karcie założenia. Przyjęte wartości mają charakter standardowy, dlatego można je dowolnie zmieniać, dalsze obliczenia zostaną wykonane automatycznie. Dla zapewnienia spójności formuł należy zmieniać jedynie dane znajdujące się w białych polach. Wstępnie przyjęto, iż z uwagi na sporą powierzchnię zajmowaną przez instalację, konieczne będzie prowadzenie dozoru oraz ponoszenie kosztów dzierżawy. Jeżeli z uwagi na lokalizację koszty te nie wystąpią (np. instalacja zlokalizowana jest na dachu będącym własnością inwestora), należy odpowiednio w komórce F24 oraz F11 wpisać cyfrę „0”.
3. W karcie kredyt znajdują się założenia dotyczące kredytowania inwestycji – po wybraniu wielkości wkładu własnego oraz oprocentowania kredytu obliczenia dotyczące spłaty rat oraz odsetek zostaną dokonane automatycznie. Jeżeli inwestycja ma zostać sfinansowana ze środków własnych, w komórce E5 – wkład własny – należy wpisać wartość „100”.
4. Dane w pozostałych kartach oraz komórkach niewymienionych powyżej obliczają się automatycznie.

Model dla instalacji 900 kW:
1. W karcie informacyjnej, w komórce D9, należy wybrać lokalizację z listy wybieranej – do wyboru jest lokalizacja na dachu bądź na gruncie. Wybór wpływa na wysokość taryfy stałej, czyli wielkość przychodów. 2. W karcie założenia wybrano podstawowe
założenia dotyczące instalacji – wszystkie zmienne wpływające na efektywności inwestycji znajdują się w karcie założenia. Przyjęte wartości mają charakter standardowy, dlatego można je dowolnie zmieniać, dalsze obliczenia zostaną wykonane automatycznie. Dla zapewnienia spójności formuł należy zmieniać jedynie dane znajdujące się w białych polach. Wstępnie przyjęto, iż z uwagi na sporą powierzchnię zajmowaną przez instalację konieczne będzie prowadzenie dozoru oraz ponoszenie kosztów dzierżawy. Jeżeli z uwagi lokalizację koszty te nie wystąpią (np. instalacja zlokalizowana jest na dachu będącym własnością inwestora), należy odpowiednio w komórce F24 oraz F11 wpisać cyfrę „0”.
3. Dla instalacji 900 kW nie obowiązuje już taryfa stała – duże instalacje fotowoltaiczne nie są objęte systemem taryfy stałej, ale systemem zielonych certyfikatów. Źródłem przychodu dla instalacji jest sprzedaż energii (po cenie określonej w ustawie o OZE) oraz zielone certyfikaty w ilości określonej współczynnikiem korekcyjnym. Certyfikaty sprzedawane są na towarowej giełdzie energii po cenie rynkowej. Zmian w cenach energii i zielonych certyfikatów można dokonywać globalnie poprzez modyfikację założeń (komórki F21 i F22 w karcie założenia) lub szczegółowo w wierszu 36 i 42 w karcie przychody.
4. W karcie kredyt znajdują się założenia dotyczące kredytowania inwestycji – po wybraniu wielkości wkładu własnego oraz oprocentowania kredytu obliczenia dotyczące spłaty rat oraz odsetek zostaną dokonane automatycznie. Jeżeli inwestycja ma zostać sfinansowana ze środków własnych, w komórce E5 – wkład własny – należy wpisać wartość „100”.
5. Dane w pozostałych kartach oraz komórkach niewymienionych powyżej obliczają się automatycznie.