Czy marzyliście kiedyś o tym, żeby mieć swoją własną elektrownię fotowoltaiczną ale powstrzymuje Was to, że mieszkacie w budynku wielorodzinnym a nie własnym domu z własnym dachem? Jeśli tak, to przeczytajcie, jak spełniłem właśnie takie marzenie.
Co ten temat ma wspólnego ze smogiem?
Dlaczego taki artykuł pojawił się na portalu poświęconym walce ze smogiem? Była tu już mowa o walce z niską emisją – każdy z nas może ją zredukować zmieniając źródło ciepła (http://smoglab.pl/tag/kotly/) i używane paliwa (http://smoglab.pl/tag/normy-jakosci-wegla/). Była mowa o emisji komunikacyjnej – każdy z nas może ją zredukować odstawiając samochód, gdy to tylko możliwe (http://smoglab.pl/tag/transport/) albo nie wybierając diesla przy wymianie samochodu (http://smoglab.pl/tag/diesle/). Czy można jednak coś zrobić z wysoką emisją? Można – nie tylko zmniejszając zużycie energii ale też produkując ją samemu ze źródeł odnawialnych.
Prywatna elektrownia fotowoltaiczna wpływa na redukcję wysokiej emisji na wiele sposobów. Po pierwsze produkujemy czysty prąd dla siebie i zużywamy mniej prądu powstającego ze spalania węgla. Po drugie oddajemy prąd do sieci i zmniejszamy zużycie prądu z elektrowni węglowych przez innych odbiorców. Po trzecie nasza elektrownia pracuje w dzień, czyli w czasie szczytu zapotrzebowania na energię elektryczną – dzięki temu bloki elektrowni węglowych, które mają długie cykle włączania/wyłączania nie muszą produkować nadmiaru energii nocą a mogą produkować jej mniej przez całą dobę. Po czwarte nasza elektrownia produkuje najwięcej energii latem, gdy elektrociepłownie węglowe nie muszą produkować tyle energii cieplnej co zimą więc ich łączna wydajność przy skojarzonym wytwarzaniu energii cieplnej i elektrycznej (https://pl.wikipedia.org/wiki/Kogeneracja) jest niższa. Obniżenie produkcji energii elektrycznej w tym czasie korzystnie wpływa na tę wydajność. Jeśli do sieci krajowej jest przyłączona wystarczająco duża moc z fotowoltaiki, elektrownie konwencjonalne uzyskują latem korzystny czas na wyłączenia bloków w celu wykonania koniecznych przeglądów. No i pojawiają się dodatkowe korzyści. W przypadku sieci elektrycznej – poprzez wytwarzanie energii w pobliżu miejsc jej zużycia redukujemy potrzebę przesyłania energii, straty z tym związane i problemy z działaniem elementów sieci dystrybucyjnej w wysokich temperaturach. Redukujemy ryzyko blackoutu z powodu przeciążenia sieci. W przypadku elektrowni węglowych redukujemy problem z ich chłodzeniem latem, gdy poziom wód w rzekach jest niski a ich temperatura wysoka. Czy wiecie, że w Polsce 70% wody zużywa energetyka zawodowa i że jest to niechlubny rekord świata? (http://www.polskieradio.pl/42/3167/Artykul/1656300,Polska-zuzywa-najwiecej-na-swiecie-wody-w-energetyce-Z-powodu-wegla)
Dzięki fotowoltaice redukujemy ryzyko blackoutu z powodu konieczności obniżenia produkcji przez elektrownie węglowe w wysokich temperaturach. Tak było latem 2015 i tak może być praktycznie co rok.
Co sam z tego będę miał?
Znamy podstawowe korzyści ekologiczne i energetyczne, przejdźmy do korzyści dla samego właściciela elektrowni fotowoltaicznej. Elektrownia jest inwestycją a inwestycję robi się po to, żeby się zwróciła. Jakie są warunki tego zwrotu? Szczegółowo można je wyliczyć np. za pomocą kalkulatora (http://wiecejnizenergia.pl/aktualnosci/kalkulator-oplacalnosci-mikroinstalacji-fotowoltaicznej/). Pozwala on uwzględnić mniej lub więcej parametrów ekonomicznych – sami decydujemy co chcemy włączyć do kalkulacji. Kalkulator jest przewidziany dla instalacji fotowoltaicznych podłączonych do sieci energetycznej bez magazynu energii w postaci akumulatorów i o takim przypadku mówimy w tym artykule. Kalkulator powstawał w momencie, gdy rozważane były różne systemy wsparcia dla OZE. Ostatecznie funkcjonuje net-metering
obejmujący składnik zmienny stawki sieciowej tj. koszt energii i dystrybucji ze współczynnikiem 1:0,8 dla mikroinstalacji do 10 kWp i 1:0,7 powyżej 10 kWp. W praktyce oznacza to, że rozliczenie z dostawcą energii elektrycznej wygląda następująco:
Część energii wyprodukowanej przez elektrownię PV zużywamy sami na bieżąco. Dla domu/mieszkania statystycznie jest to około 30%. Za tę energię nie rozliczamy się, nie przepływa ona w ogóle przez nasz licznik. Pozostałe 70% wyprodukowanej energii oddajemy do sieci (głównie w ciągu dnia, gdy jesteśmy w pracy). Z sieci możemy pobrać bezpłatnie w innych godzinach/dniach 80% energii oddanej. Można sieć potraktować jako magazyn energii działający ze skutecznością 80% albo inaczej – kosztujący nas 20% oddawanej energii. Bilansowanie energii oddanej i pobranej odbywa się w okresach rocznych (mamy rok na odebranie należnego nam 80%) i działa przez 15 lat od uruchomienia mikroinstalacji. Jeżeli w okresie rozliczenia mamy nadwyżkę energii oddanej do sieci – zrobiliśmy prezent naszemu dostawcy energii, jeżeli mamy nadwyżkę energii pobranej – płacimy za nią wg dotychczasowej taryfy. Cały czas ponosimy comiesięczne opłaty stałe niezależne od zużycia, choć niektóre są kalkulowane na podstawie progów zużycia rocznego więc też będą niższe. Po upływie 15 lat działania net-meteringu odsprzedajemy energię do sieci po cenach hurtowych. Najczęściej stosuje się dobranie wielkości instalacji tak, aby bilans energii oddanej i pobranej w stosunku 1:0,8 wychodził w okolicach 0.
Na potrzeby doboru wielkości instalacji przyjmuje się, że w Polsce instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 kWp (p to oznaczenie mocy szczytowej osiąganej w specyficznych warunkach laboratoryjnych) produkuje rocznie ok. 1000 kWh energii elektrycznej. Rzeczywiste osiągi są jednak uzależnione od konkretnego nachylenia i orientacji paneli. Niebagatelny wpływ ma również zacienienie, które może mocno ograniczyć energetyczne zyski. W moim przypadku potrzebna była moc szczytowa około 2 kWp. Cała inwestycja musi zdążyć nam się zwrócić w okresie działania net-meteringu i jest to w zupełności osiągalne przy obecnych cenach. Przy najmniejszych instalacjach trudno będzie zejść z okresem zwrotu poniżej 10 lat, przy nieco większych i to może się udać.
W obecnych warunkach rynkowych przy realistycznych założeniach w ciągu 30 lat eksploatacji naszego systemu osiągalne jest uzyskanie w sumie dodatniego przepływu pieniężnego o wysokości zbliżonej do wartości naszej inwestycji. To w wielkim uproszczeniu, dokładniejsze obliczenia można zrobić za pomocą wspomnianego kalkulatora a realistyczne symulacje pracy systemu PV z uwzględnieniem konkretnych urządzeń i warunków nasłonecznienia wykonują firmy zajmujące się instalowaniem takich systemów:
Inne korzyści, to wiedza i doświadczenie w nowej dziedzinie, które chętni mogą wykorzystać dalej i ogromna satysfakcja z tego, że przykładamy się do osiągnięcia efektów ekologicznych i energetycznych ważnych dla naszych warunków życia a jeszcze bardziej – warunków życia naszych dzieci.
Jak więc sprawiłem sobie elektrownię słoneczną nie mając własnego dachu?
1. Udział w powierzchni dachu
Oparłem się na tym, że każdy posiadacz lokali (mieszkalnych i użytkowych) w budynku wielorodzinnym posiada również udziały w częściach wspólnych budynku. Precyzyjnie – w przypadku wspólnoty mieszkaniowej lokale każdego z właścicieli stanowią określony procent powierzchni wszystkich lokali we wszystkich budynkach wspólnoty (dokładnie taki, jaki mamy % głosu w sprawach uchwał wspólnoty). Taki sam procent udziału przysługuje nam w częściach wspólnych tych wszystkich budynków (w tym w powierzchni dachu).
2. Uchwała
Czyli jednak mamy dach. No ale sami nie decydujemy o jego wykorzystaniu. Potrzebna jest zgoda wspólnoty. Wspólnotę reprezentuje zarząd, który podejmuje decyzje – w przypadku czynności zwykłych – samemu, w przypadku czynności przekraczających zakres zwykłego zarządu – w drodze uchwały członków wspólnoty. Ta granica nie jest określona ściśle. Założyłem, że w tym przypadku potrzebna będzie uchwała i tak też przyjął zarząd mojej wspólnoty. Jeśli ktoś chce popróbować ze zmieszczeniem się w zakresie zwykłego zarządu – może przetrzeć nowy szlak. Zwracając się o zgodę na wykorzystanie udziału w powierzchni dachu nie miałem jeszcze projektu, opisałem więc tylko wstępnie planowaną mikroinstalację. Obowiązek dostarczenia projektu technicznego znalazł się w warunkach zgody zapisanej w uchwale wraz z kilkoma innymi warunkami:
– realizacja prac przez uprawnionego instalatora zgodnie z prawem i sztuką budowlaną oraz prawem energetycznym
– odpowiedzialność materialna za ewentualne szkody wyrządzone przy wykonywaniu robót
– obowiązek przywrócenia stanu pierwotnego dachu w przypadku demontażu mikroinstalacji
– zapewnienie dostępu do dachu na potrzeby jego remontu (to implikowało przyjęte później rozwiązanie konstrukcyjne)
– obliczenie możliwości przeniesienia dodatkowego obciążenia przez konstrukcję dachu wykonane przez uprawnionego konstruktora
Później mało miejsce głosowanie uchwały standardowo aż do uzbierania 50% głosów za (lub nieuzbierania). W moim przypadku się udało. Gdyby ktoś miał z tym problem, może się podpierać wskazówkami z tego artykułu: (http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id1784,wlasnosc-instalacyjna-wykorzystanie-energii-slonecznej).
3. Ambitny wykonawca
Uzyskałem zgodę na dysponowanie fragmentem dachu i co dalej? Musiałem znaleźć wykonawcę, który będzie gotowy podjąć się wyzwania i zmierzyć się z trudniejszą niż standardowo ścieżką formalną ale też pomoże mi zaprojektować system spełniający wysokie wymagania bezpieczeństwa ze względu na miejsce instalacji i wynikającą z niej podwyższoną odpowiedzialność a jednocześnie łatwy do czasowego zdemontowania i przy tym jeszcze niezbyt drogi. Dodatkowo jeszcze chciałem mieć możliwość późniejszej rozbudowy mocy systemu, bo mam w związku z nim dalsze plany, które w wypadku ich realizacji również opiszę. Udało się zaprojektować i zbudować taki system dlatego, że trafiłem w bardzo dobre ręce Michała Sułowskiego i ekipy z jego firmy.
