Zastosowanie mikroinstalacji fotowoltaicznych współpracujących z siecią elektroenergetyczną w układach zasilania budynków

Problemem dla rozwoju fotowoltaiki w Polsce jest brak zrozumienia konieczności wprowadzenia skutecznych i „rzeczywistych” mechanizmów wsparcia ekonomicznego.

Rynkowe ceny komponentów systemów PV w Europie są już bardzo zbliżone, a niestety dawka promieniowania w Polsce zdecydowanie mniejsza niż w Grecji, Hiszpanii itp.

Najważniejsze zmiany w nowelizacji Ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii

Nowelizacja ustawy o OZE [2] wprowadziła nową definicję prosumenta:

„Prosument – odbiorca końcowy dokonujący zakupu energii elektrycznej na podstawie umowy kompleksowej, wytwarzający energię elektryczną wyłącznie z odnawialnych źródeł energii w mikroinstalacji, w celu jej zużycia na potrzeby własne, niezwiązane z wykonywaną działalnością gospodarczą regulowaną ustawą z dnia 2 lipca 2004 r. o swobodzie działalności gospodarczej”.

Definicja rozszerza grono podmiotów, które będą mogły korzystać z preferencyjnego systemu rozliczeń w postaci opustów oraz z dodatkowych preferencji administracyjnych na etapie inwestycyjnym i operacyjnym.

Aktualnie mogą korzystać z tego inne rodzaje podmiotów, tj. szkoły, kościoły czy wspólnoty mieszkaniowe, a nie jak dotychczas tylko gospodarstwa domowe.

Powstały nowe zasady w funkcjonowaniu prosumentów. Zgodnie z treścią nowelizacji działania prosumentów powinny być nakierowane głównie na zaspakajanie swoich potrzeb energetycznych.

Proponowany wcześniej system taryf gwarantowanych (feed-in-tariff) dla prosumentów został zastąpiony nowym systemem wsparcia, tzw. opustami (netmeterinig), co oznacza, że prosument może rozliczyć różnicę między energią wytworzoną i pobraną.

System opustów obowiązuje dla instalacji o mocy do 40 kWp. Nadwyżka wyprodukowanej energii będzie trafiała do sieci, która będzie służyć jako tzw. „magazyn energii”.

Za każdą kilowatogodzinę wprowadzoną do sieci operatora prosument ma prawo otrzymać swoisty „rabat” na kupowaną przez niego energię w czasie zwiększonego zapotrzebowania wg algorytmu:

• 1 : 0,8 dla instalacji PV o mocy do 10 kW,
• 1 : 0,7 dla większych mikroinstalacji PV o mocy do 40 kW_p.

Rabat ma dotyczyć opłat zmiennych na rachunku za energię, a więc ceny energii i kosztów dystrybucji, nie obejmie jednak opłat stałych (opłaty OZE czy opłaty przejściowej).

System opustów ma obowiązywać prosumenta w okresie 15 lat, a rozliczenia będą realizowane w cyklach rocznych (po roku nadwyżka energii przepada).

Nowelizacja ustawy w żadnym z punktów nie wskazuje na brak możliwości uzyskania dotacji przy pracy mikroinstalacji w systemie opustów.

Wadą systemu opustów jest brak możliwości rozliczenia nadwyżek energii między wytwórcą a sprzedawcą pozostających po zbilansowaniu rocznym.

Efekt nowelizacji Ustawy o OZE dla przykładowego 4-osobowego gospodarstwa domowego, które płaci za energię rocznie przykładowo ok. 2280 zł (roczne zużycie energii ok. 3500 kWh) i ma instalację PV o mocy 3,12 kWp (zakładana roczna produkcja 3200 kWh – optymalna w systemie opustów – netmeterinigu) jest taki, że czas zwrotu inwestycji wydłuża się z 6,5 roku do prawie 8 lat, przy założeniu nakładu inwestycyjnego na poziomie ok. 5000 zł/kWp.

Właściciele mikroinstalacji PV zostali zwolnieni z obowiązku składania kwartalnych sprawozdań z ilości wytworzonej energii, a całość rozliczeń dokonywana będzie poprzez kompensaty na fakturze za energię raz w roku.

Obowiązek rozliczenia powstaje od daty wytworzenia po raz pierwszy energii elektrycznej z odnawialnego źródła energii i trwa przez okres kolejnych 15 lat.

W systemie opustów energia oddawana do sieci jest z niej odbierana. Dzięki temu rozwiązaniu nie występuje konieczność zapłacenia podatku VAT i dochodowego od wprowadzonej do sieci energii elektrycznej, ponieważ w ostateczności zużyjemy ją na własne potrzeby.

Nowością jest powstanie aukcyjnego systemu wsparcia OZE, który zastępuje dotychczasowe „zielone certyfikaty” i polega na tym, że rząd zamawia daną ilość energii odnawialnej, a następnie jej wytwórcy przystępują do aukcji, którą wygrywa ten, kto zaproponuje najlepsze warunki.

Kolejną zmianą, jaka pojawiła się w nowelizacji, jest wprowadzenie pojęcia „klaster energii”, który zdefiniowano następująco:

„…cywilnoprawne porozumienie, w skład którego mogą wchodzić osoby fizyczne, osoby prawne, jednostki naukowe, instytuty badawcze lub jednostki samorządu terytorialnego, dotyczące wytwarzania i równoważenia zapotrzebowania, dystrybucji lub obrotu energią z odnawialnych źródeł energii lub z innych źródeł, lub paliw, w ramach sieci dystrybucyjnej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV, na obszarze działania tego klastra nieprzekraczającym granic jednego powiatu w rozumieniu ustawy z dnia 5 czerwca 1998 r. o samorządzie powiatowym lub 5 gmin w rozumieniu ustawy z dnia 8 marca 1990 r. o samorządzie gminnym; klaster energii reprezentuje koordynator, którym jest powołana w tym celu spółdzielnia, stowarzyszenie, fundacja lub wskazany w porozumieniu cywilnoprawnym dowolny członek klastra energii”.

Operator systemu dystrybucyjnego elektroenergetycznego, z którym będzie współpracować klaster energii, zobowiązany jest do podpisania z koordynatorem klastra energii umowy o świadczenie usług dystrybucji. Klastry energii są pewną odmianą spółdzielni energetycznych, popularnych na Zachodzie Europy (np. w Niemczech, Danii, Francji, Włoszech czy Wielkiej Brytanii).

Ustawa OZE (art. 4 ust. 3 ustawy o OZE) wprowadza obowiązek bilansowania międzyfazowego przy pomiarze produkcji i zużycia energii przez prosumenta w instalacjach trójfazowych. Polega to na tym, że jeżeli mamy 3-fazową instalację PV o mocy 3 kW oraz przyłączony odbiornik jednofazowy o mocy 3 kW (rys. 1.), to w takim przypadku przy braku bilansowania międzyfazowego licznik energii w ciągu godziny pokaże produkcję 2 kWh energii oraz zużycie 2 kWh energii, naturalnemu zbilansowaniu ulegnie jedynie 1 kWh. Jeżeli licznik dokonywałby bilansowania, zarówno produkcja, jak i pobór wynosiłyby 0 kWh.

W ustawie OZE nie objęto jednak bilansowaniem międzyfazowym instalacji jednofazowych.

Jeżeli mamy 1-fazową instalację PV o mocy 3 kW oraz przyłączony odbiornik jednofazowy o mocy 3 kW, to w przypadku gdy instalacja PV będzie podłączona do innej fazy niż odbiornik energii, licznik energii pokaże w ciągu godziny pobór 3 kWh energii oraz produkcję energii 3 kWh (rys. 2.).

Zerowe zużycie energii można osiągnąć w przypadku, gdy dostarczanie mocy przez instalację PV oraz pobór mocy odbywa się w ramach jednej fazy, oraz o równej wartości (rys. 3.). W tym przypadku, jeżeli 3-fazowy licznik OSD nie bilansuje energii, 1-fazowy falownik PV dołączamy do fazy najbardziej obciążonej w instalacji.

W przypadku najmniejszych instalacji do 3 kW zasadniczo dostępne są tylko falowniki jednofazowe.

Z kolei powyżej 4,6 kW z uwagi na wymogi OSD konieczne jest stosowanie falowników trójfazowych.

Realny wybór pojawia się w przypadku instalacji PV 3–4,5 kW, które są typowe dla domków jednorodzinnych. Z ekonomicznego punktu widzenia zastosowanie falownika 3-fazowego podnosi bieżącą konsumpcję własną, z drugiej strony małe falowniki 3-fazowe są istotnie droższe od falowników jednofazowych. Prosumenci, którzy podchodzą do inwestycji czysto ekonomicznie, powinni do 4,5 kW postawić na falowniki jednofazowe, a optymalnym rozwiązaniem byłoby posiadanie w budynku instalacji 1-fazowej, co w Polsce nie jest powszechnym rozwiązaniem.

Literatura

1. Nowicki M.: Nadchodzi era Słońca. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.
2. Ustawa z dnia 22 czerwca 2016 r. o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz niektórych innych ustaw. Warszawa, dnia 28 czerwca 2016 r. Poz. 925. Źródło: http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20150000478 [dostęp: wrzesień 2017].
3. Szymański B.: Bilansowanie międzyfazowe a ekonomika falowników jednofazowych. Blog: http://solaris18.blogspot.com [dostęp: wrzesień 2017].
4. Instrukcje obsługi produktów firmy SMA dostępne na polskiej stronie producenta: http://www.sma-solar.pl [dostęp: wrzesień 2017].
5. Instrukcja obsługi kontrolera mocy zwrotnej, dostępna na stronie dystrybutora http://www.ledats.pl [dostęp: wrzesień 2017].
6. Opis przełącznika APZ na stronie dystrybutora https://elektrownia.mat-hurtownia.com.pl [dostęp: wrzesień 2017].
7. Instrukcje obsługi produktów firmy FRONIUS dostępne na stronie producenta: http://www3.fronius.com [dostęp: wrzesień 2017].
8. Strona dystrybutora OSD – ENERGA OPERATOR S.A. http://www.energa-operator.pl/uslugi/przylaczenie_do_sieci/przylaczenie_wytworcy_energii/mikroinstalacja_zgloszenie.xml  [dostęp: wrzesień 2017].

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!