„Polityka wspierania fotowoltaiki prosumenckiej obok oczywistych korzyści niesie poważne zagrożenia” – pisze dr inż. Ludomir Duda, specjalista od innowacyjnych rozwiązań w budownictwie energooszczędnym.
Podstawowym skutkiem spadku cen instalacji PV i systemu dopłat do nich jest praktyka łączenia inwestycji w fotowoltaikę z nieefektywnymi systemami ogrzewania elektrycznego (grzałki, promienniki i inne rozwiązania oporowe).
Nakłada się to na efekty dominacji w budownictwie rynku deweloperskiego, na którym wydatki na efektywność energetyczną (ponoszone przez dewelopera) oddzielone są od korzyści, wynikających z niskich kosztów utrzymania (z których korzystaliby mieszkańcy). W rezultacie, przy niskiej świadomości energetycznej kupujących, ponoszenie kosztów poprawy standardu energetycznego, stanowi dla dewelopera jedynie zmniejszający zyski wydatek.
W ten sposób tania energia z PV prowadzi do budowy zasobów mieszkaniowych, dla których źródłem energii cieplnej będzie prąd przy możliwie najniższym dopuszczalnym przez prawo standardzie energetycznym. A to jest zjawisko bardzo niekorzystne. Przy przewidywanym czasie życia budynków oraz wysokich (w porównaniu do kosztów budowy) kosztach termomodernizacji, prowadzi to do długoterminowego wysokiego zapotrzebowania zasobów mieszkaniowych na moc i energię elektryczną do ogrzewania.
Należy podkreślić skalę zwiększenia zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania w wyniku tego zjawiska. Jeśli przyjąć, że zapotrzebowanie na energię końcową (EK) dla budynku jednorodzinnego ogrzewanego oporowym źródłem ciepła wynosi 60 kWh/m2/rok, a zapotrzebowanie na moc około 40 W/m2, to przy ogrzewaniu pompą ciepła o wskaźniku SCOP=4 będzie to odpowiednio 15 kWh/m2/rok i 10 W/m2. Dla domu o powierzchni użytkowej 100 m2 łączny koszt pompy ciepła, instalacji CO, wentylacji z rekuperacją oraz instalacji PV o wydajności 1,5 MWh rocznie to około 50 tys. zł, natomiast koszt paneli PV do wyprodukowania 6 MWh i grzejników elektrycznych do takiego domu to około 30 tys. zł.
Podobnie wyglądają relacje miedzy kosztami inwestycji w poprawę izolacyjności ścian dachów, okien itp. W konsekwencji decyzje o wyborze sposobu ogrzewania prowadzą do rozwiązań technicznych, których zmiana w przyszłości na efektywniejsze będzie bardzo kosztowna (o ile nie niemożliwa), jak np. poprawa izolacyjności cieplnej podłogi na gruncie czy instalacja wodnego systemu grzewczego.
Rzecz dotyczy, choć w mniejszym zakresie, także planowanych na wielką skalę inwestycji termomodernizacyjnych w ramach programu Czyste Powietrze. W mniejszym zakresie, bo wspierane są w tym programie także pompy ciepła i rekuperacja, ale też i na takim samym poziomie, ogrzewanie oporowe.
W czym zatem jest problem, skoro źródłem energii jest ekologiczna fotowoltaika?
W tym, że szczytowe zapotrzebowanie na moc i energię elektryczną zimą będzie, przy ogrzewaniu oporowym, 4-krotnie wyższe niż przy droższych inwestycyjnie energooszczędnych systemach grzewczych. Różnica w kosztach inwestycyjnych wynika z poziomu wsparcia dla instalacji prosumenckich, a więc z ingerencji państwa. Problemem nie jest samo wsparcie dla PV, ale brak równowagi pomiędzy wsparciem dla OZE a wsparciem inwestycji podnoszących efektywność energetyczną.
Wysokie zapotrzebowanie na moc na cele grzewcze, w połączeniu z wysoką opłacalnością wirtualnego sezonowego „magazynowania” energii z PV w sieci wraz ze wzrostem liczby instalacji prosumenckich PV stanowi długoterminowe zagrożenie dla stabilności i bilansowania systemu elektroenergetycznego oraz realizacji celów klimatycznych. Wynika to z konieczności zapewnienia (4-krotnie większych niż w przypadku ogrzewania pompą ciepła) dostaw energii elektrycznej w najmniej korzystnych z punktu widzenia możliwości produkcyjnych OZE warunkach, a mianowicie podczas najniższych temperatur, czyli w bezwietrzne noce w szczycie sezonu grzewczego. Prowadzi to do przerzucenia na system elektroenergetyczny (a więc i pozostałych użytkowników systemu elektroenergetycznego) bardzo wysokich kosztów magazynowania energii elektrycznej na potrzeby grzewcze budynków.
Należy podjąć działania niwelujące skutki tego niebezpiecznego zjawiska, nim urośnie do zbyt dużych rozmiarów.
Jak poprawiamy opłacalność zakupu instalacji PV za pomocą dotacji, to sensownym jest analogiczne wsparcie inwestycji podnoszących efektywność energetyczną oraz poprawienie wymagań odnośnie standardu energetycznego nowo budowanych mieszkań. W szczególności powinno to być rozszerzenie dotychczasowych wymagań dotyczących granicznej wartości zapotrzebowania na Energię Pierwotną (EP) poprzez określenie w przepisach także maksymalnej wartości Energii Użytkowej (EU). Teoretycznie funkcję tą pełnią graniczne wartości współczynników przenikania ciepła U[W/m2/K] i graniczne wartości sprawności rekuperacji, ale określenie na efektywnym ekonomicznie poziomie wartości EU prowadzić będzie do uruchomienia procesu poszukiwania efektywnych ekonomicznie sposobów obniżenia strat ciepła przez przenikanie i podnoszenia sprawności systemów wentylacyjnych.
Drugim działaniem jest stymulacja strony podażowej na rynku inwestycji podnoszących efektywność energetyczną. Dotyczy to szerokiej palety działań: poczynając od konkursów ogłaszanych przez NCBiR, PARP czy NFOŚiGW na najefektywniejsze, kluczowe dla efektywności energetycznych, technologie akumulacji chłodu, ciepła i energii elektrycznej, technologie budowlane umożliwiające wznoszenie efektywnych energetycznie (w całym cyklu życia) budynków, źródła OZE zintegrowane z budynkiem, nowe materiały izolacyjne, technologie wentylacji, pomp ciepła po systemy wsparcia dla strony podażowej poprzez dopłaty do inwestycji produkcyjnych, ulg podatkowych dla producentów itp.
Trzecim działaniem, a z punktu widzenia istotności najważniejszym, powinna być społeczna kampania edukacyjna podnosząca świadomość energetyczną i kształtująca racjonalne postawy użytkowników energii. W szczególności należy rozpropagować dobre praktyki, czyniąc z obiektów publicznych wzorce racjonalnej termomodernizacji i wykorzystania energii. Bardzo istotne jest uruchomienie systemu dotacji zachęcających inwestorów do uzyskiwania, w wyniku termomodernizacji czy budowy domów, standardu energetycznego wyższego niż narzucają to przepisy prawa budowlanego. Najefektywniejszym działaniem promującym budownictwo plusenergetyczne (a tylko takie pozwoli na osiągniecie celów klimatycznych) byłoby ogłoszenie konkursu na budowę jednego czy dwu domów wzorcowych w każdej gminie. Wpłynie to także na radykalną zmianę podejścia do termomodernizacji i likwidacji „kopciuchów”, ponieważ w jednym i drugim przypadku najefektywniejszymi działaniami jest wymiana okien połączona z uszczelnieniem budynku i likwidacją liniowych mostków ciepła oraz wprowadzenie wentylacji mechanicznej z rekuperacją i pomp ciepła.
Działaniom tym powinna towarzyszyć jak najszybsza zmiana warunków rozliczeniowych energii elektrycznej z wprowadzeniem lokalnych dynamicznych taryf uwzględniających preferencje dla autokonsumpcji.
Kluczowa jest przebudowa systemu elektroenergetycznego.
Tak, by jego podstawą były lokalne systemy wyspowe o możliwie najwyższym poziomie autonomii energetycznej. System rozliczeniowy powinien stymulować tworzenie efektywnej ekonomicznie infrastruktury, w tym magazynów energii elektrycznej, dążącej do minimalizacji zapotrzebowania na energię przesyłaną sieciami wysokich napięć.
Pierwszymi krokami w tym kierunku byłoby przywrócenie prosumentom konieczności pokrywania odpowiednio zmodyfikowanych opłat sieciowych (dzisiaj ponosi je za niego spółka obrotu), z jednoczesną możliwością odsprzedaży nadwyżek energii zgodnie z taryfami dynamicznymi. Zachęcają one do zużywania energii, gdy jest łatwo dostępna i tania, a do jej oszczędzania – lub wręcz oddawania do sieci – gdy jest jej mniej i jest droższa.
Można przy tym zastosować gradację opłat tak, by maksymalnie zwiększać autokonsumpcję lub też bilansowanie potrzeb lokalnych za pomocą lokalnych rynków energii oraz elastyczności i umów PPA. Powinno to, obok odpowiednich systemów finansowania, wzmocnić zainteresowanie klientów magazynami energii i źródłami OZE mającymi możliwość produkcji energii także zimą (np. wiatr).
Dalsza poprawa atrakcyjności inwestowania w PV bez podjęcia na adekwatną skalę wymienionych powyżej działań, mających budowę stabilnego systemu energetycznego, oddaliłaby nas istotnie od celów polityki klimatycznej i nałożyłaby na młode pokolenie kolejny bagaż naszych zaniedbań.
Ludomir Duda – doktor nauk chemicznych, termodynamik, pionier budownictwa ekologicznego, założyciel i pierwszy prezes Fundacji Poszanowania Energii oraz Narodowej Agencji Poszanowania Energii, wynalazca i właściciel patentów z wielu dziedzin techniki.
Zdjęcie: Matteo Fes/Shutterstock
