Ile kosztuje niezależność energetyczna?

Czy instalacja offgrid (czyli całkowita niezależność od sieci energetycznej) ma sens ekonomiczny i praktyczny?

Wielu Klientów pyta nas o możliwość rezygnacji z podłączenia do sieci energetycznej, całkowita niezależność jest na pewno kusząca, ale czy realna? Zdania, szczególnie na forach i grupach dyskusyjnych, są podzielone. Postanowiliśmy wreszcie rozstrzygnąć ten problem, nie na zasadzie „co nam się wydaje” ale rzetelnie policzyć wszystkie koszty i porównać możliwości.

Korzystanie tylko i wyłącznie z sieci.

Ta opcja będzie naszą podstawą do rozważań i porównań. W tym momencie też zaczniemy definiować także nasze modelowe potrzeby i zużycie energii w przykładowym domu. Zakładamy że roczne zużycie naszego gospodarstwa to 5000 kWh rocznie. Grzejemy gazem, mieszkają 4 osoby, zbytnio nie oszczędzają ale także nie zużywają prądu bez sensu. Piekarnik elektryczny, telewizory, komputery – typowe średnie gospodarstwo domowe. Rozkład rocznego zużycia w takim domu oczywiście nie jest stały. W zimę palimy dłużej światło, pijemy więcej gorącej herbaty, spędzamy więcej czasu przed telewizorem. Założyliśmy więc rozkład zużycia jak poniżej:

Zakładamy okres obliczeniowy na 25 lat, przy średniej inflacji 3% rocznie, raz na rok zmiana ceny (tam gdzie będziemy zakładać zmianę cen w czasie). Zakładamy cenę energii 0,80 zł/kWh, przez 25 lat na energię przy zużyciu 5000 kWh rocznie wydamy (zaokrąglając i uwzględniając inflację): 146 000 zł, średnia cena kWh: 1,17 zł

Fotowoltaika na starych zasadach (z magazynowaniem w sieci)

Dotychczasowe zasady pozwalały na magazynowanie energii w sieci i odbieranie 80% energii w ciągu roku, bez dodatkowych kosztów przez 15 lat, a później na zasadach sprzedaży i odkupu energii.

Montujemy więc instalację, tak aby wyprodukowała nam energii z zapasem na cały rok. Zakładając ostrożnie roczną produkcję z 1 kWp instalacji na 1000 kWh rocznie (realnie trochę więcej), montujemy instalację o mocy 6kWp. Spadek produkcji takiej instalacji, szacowany jest na maksymalnie 20% przez 25 lat, przyjmujemy więc od razu instalację 20% większą aby na koniec naszego okresu nadal mieć instalację o zakładanej produkcji rocznej.

Daje nam to łączną moc 7,2kWp, przy średniej cenie 4500 zł/kWp: koszt takiej instalacji wynosi 32 400 zł brutto (minus 17% ulgi termomodernizacyjnej zakładamy realny koszt 26 900 zł).

W okresie od 16. do 25. roku użytkowania instalacji nie będziemy mogli już magazynować bezpłatnie prądu w sieci, zakładamy że 25% energii trzeba będzie dokupić, po cenach uwzględniających inflację jej koszt to będzie 17 900 zł.

Przy tak długim okresie czasu może się zdarzyć że trzeba będzie kupić nowy falownik (zwykle ich gwarancja wynosi 12 lat) więc doliczamy jeszcze koszt nowego falownika, uwzględniając inflację w 12. roku: 4 900 zł. Opłacać także musimy miesięczny abonament w wysokości 20 zł, przez cały okres, uwzględniając inflację będzie to: 8 750 zł.

Łączny koszt: 58 500 zł, średnia cena kWh: 0,468 zł

Na tym kończymy typowe instalacje i przechodzimy do właściwego tematu czyli instalacji offgrid. Na czym polega problem? Największa produkcja z fotowoltaiki jest w lecie, a największe zużycie energii w zimie. Trzeba więc albo przechować energię z lata do zimy, albo zapewnić odpowiednią produkcję w zimie, ewentualnie spojrzeć na alternatywne źródła energii.

 Magazynujemy energię z lata do zimy.

Aby móc dobrać magazyn energii, najpierw musimy wiedzieć jaki mamy deficyt energetyczny w zimie. Instalacja pracująca offgrid powinna zostać ustawiona w taki sposób aby maksymalizować uzyski w zimie. Uzyskamy to ustawiając moduły  idealnie na południe i pod kątem 75 stopni. Ten kąt powoduje spadek produkcji rocznej ale większy udział produkcji w miesiącach zimowych. Uwzględniając powyższe, mamy następujące porównanie zużycia i produkcji:

Widzimy iż przez miesiące listopad, grudzień, styczeń i luty mamy niedobór energii, którą musimy zmagazynować i przenieść z lata.

Łączna energia do przeniesienia to 726 kWh, przy sprawności magazynu 96% to wartość 756kWh. Magazyn energii 10kWh kosztuje obecnie około 35 000 zł brutto. Aby zmagazynować potrzebną nam energię na zimę, musimy wydać kwotę 2 650 000 zł (tak, ponad 2,5 mln zł!). Zakładając żywotność magazynu na 12,5 roku (gwarancja zwykle jest na 10 lat) i uwzględniając koszt zakupu nowego magazynu w 13 roku (tym razem założymy spadek ceny magazynów na 3% rocznie) dopisujemy kwotę 1 850 000 zł.

Do tego doliczamy jeszcze koszt instalacji fotowoltaicznej o mocy 7,2kWp czyli  26 900, plus dopłata za falownik hybrydowy 4000 zł, plus tak jak wcześniej zakładamy że falownik trzeba będzie kupić nowy w połowie okresu użytkowania (uwzględniając inflację) 10 700 zł

Łączny koszt inwestycji to: 4 541 600 zł, średnia cena kWh 36,33 zł.

Oczywiście już przy stwierdzeniu jak dużo potrzebujemy zmagazynować energii, dalsze obliczenia to tylko zabawa, trudno poważnie traktować inwestycję kilka milionów złotych aby zapewnić prąd w domku jednorodzinnym.

 Powiększamy instalację fotowoltaiczną.

Magazyny są bardzo drogie, może taniej będzie przewymiarować instalację tak aby w zimę dała nam wystarczająco dużo prądu? Szybkie przeliczenie i wychodzi z wykresu iż już instalacja 18kWp da nam poniższe wyniki:

Produkcja jest wyższa o 20% w najgorszych miesiącach, aby skompensować spadek wydajności modułów przez okres użytkowania instalacji.

Koszt instalacji 18kWp, przy średnim koszcie za kWp w kwocie 4200 zł wynosi 75 600 zł brutto, plus dopłata za falownik hybrydowy 4000 zł i nowy falownik w 13. roku użytkowania 10 700 zł.

Niestety bez magazynu energii się nie obejdzie, przecież potrzebujemy prądu w nocy a i potrafią być takie dni że produkcja energii jest bardzo mała (deszczowe ciemne dni). Bezpiecznie założyć że magazyn ma pojemność na 5 dni zapotrzebowania w grudniu, czyli 80 kWh. Jego koszt to 280 000 zł, plus wymiana w 13. roku jak powyżej 195 000 zł.

Łączny koszt inwestycji to 565 300 zł, średni koszt kWh: 4,52 zł

A może agregat nam pomoże?

Agregat 8kW z silnikiem Diesla i systemem automatycznego załączania rezerwy wraz z montażem kosztuje około 13 000 zł.

Jego spalanie wynosi 1,2 litra na godzinę przy 80% mocy, a więc przy cenie oleju napędowego 8 zł/l koszt kWh wynosi 1,50 zł.

Deficyt energetyczny rocznie 726 kWh a więc przez 25 lat, uwzględniając inflację wydamy na paliwo 39 700 zł. Do tego liczymy roczny serwis (wymiana oleju, drobne naprawy) 300 zł, więc przez 25 lat łącznie wyjdzie nam 11 000 zł.

Zakładamy że agregat trzeba będzie w połowie okresu użytkowania wymienić, w cenie 18 500 zł.

Do tego zakładamy jak wcześniej fotowoltaikę 7,2kWp czyli  26 900, plus dopłata za falownik hybrydowy 4000 zł, plus tak jak wcześniej zakładamy że falownik trzeba będzie kupić nowy w połowie okresu użytkowania (uwzględniając inflację) 10 700 zł.

Aby ograniczyć hałas w nocy oraz czas pracy agregatu, do takiego zestawu należy dokupić magazyn energii 10kWh, w cenie 35 000 zł i wymienić go w połowie okresu użytkowania 24 000 zł.

Łączny koszt inwestycji 169 800 zł, średnia cena kWh 1,36 zł.

Podsumowanie: Ile kosztuje nas niezależność energetyczna?

Porównując najbardziej optymalną wersję, czyli fotowoltaika + magazyn energii + agregat, koszt naszej niezależności wyliczyliśmy na 23 800 zł, czyli niecałe 1000 zł rocznie.

Nie jest to bardzo dużo, musimy jednakże pamiętać iż taka instalacja offgrid wymaga od nas nie tylko wyłożenia dużej kwoty na inwestycję, ale także poświęcenia czasu na serwis i nadzorowanie całości. Zaniedbania szybko mogą się skończyć „black-out’em”.

Zdecydowanie gorzej wygląda porównanie magazynowania energii w sieci i instalacji offgrid. W tym wypadku niezależność kosztuje 111 300 zł, czyli rocznie 4 450 zł.

Czy warto tyle zapłacić? To już zostawiamy każdemu do własnej oceny.

Spis treści:

1. Korzystanie tylko i wyłącznie z sieci.
2. Fotowoltaika na starych zasadach (z magazynowaniem w sieci)
3. Magazynujemy energię z lata do zimy
4. Powiększamy instalację fotowoltaiczną
5. A może agregat nam pomoże?
6. Podsumowanie: Ile kosztuje nas niezależność energetyczna?