BazEkon - Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie

BazEkon home page

Meny główne

Autor
Chmieliński Maciej (Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, doktorant)
Tytuł
Analiza opłacalności mikroinstalacji fotowoltaicznej (PV) w Polsce w oparciu o produkcję energii elektrycznej na potrzeby własne
Profitability Analysis of Photovoltaic Microinstallation in Poland Based on Electrical Energy Production for Own Use
Źródło
Ekonomia XXI Wieku, 2015, nr 3 (7), s. 113-129, tab., rys., bibliogr. 26 poz.
Economics of the 21st Century
Słowa kluczowe
Energia odnawialna, Rozwój zrównoważony, Prosument
Renewable energy, Sustainable development, Prosumer
Uwagi
streszcz., summ.
Abstrakt
Ostatnie kilka lat to czas dynamicznego rozwoju rozproszonej energetyki odnawialnej na świecie, w tym w szczególności fotowoltaicznej. Rozwój ten powodowany jest głównie spadkiem kosztów produkcji paneli fotowoltaicznych, wzrastającymi korzyściami skali oraz wprowadzeniem mechanizmów wsparcia dla energii odnawialnej w wielu krajach na świecie. Polska na tle globalnego rynku fotowoltaiki dopiero zaczyna rozwój w tej dziedzinie, głównie ze względu na relatywnie niskie ceny nominalne energii elektrycznej. Obecnie osiągalna efektywność i ceny elektrowni fotowoltaicznych, połączone z nowym prawem dla energii odnawialnej w Polsce, pozwalają w pewnych warunkach na bezprecedensową do tej pory działalność - ekonomiczną produkcję energii elektrycznej na potrzeby własne odbiorców (prosumentów), bez korzystania z systemów wsparcia (tzw. osiągnięcie grid parity). Celem badawczym pracy jest skwantyfikowanie poziomów opłacalności instalacji fotowoltaicznej o mocy 5 kW dla odbiorców indywidualnych energii elektrycznej w Polsce (gospodarstwa domowe w taryfach G11 i G12), w trzydziestu trzech ważniejszych okręgach energetycznych. Autor artykułu odpowiada na pytanie, gdzie i przy jakich warunkach brzegowych w Polsce istnieje już dziś uzasadnienie ekonomiczne budowy elektrowni fotowoltaicznych produkujących energię na potrzeby własne odbiorców. Jako metodę badań przyjęto standardowy model przepływów pieniężnych dla projektu inwestycyjnego polegającego na budowie instalacji fotowoltaicznej, gdzie przychodami są uniknięte koszty zakupu i dystrybucji energii elektrycznej dzięki produkcji energii elektrycznej z PV na potrzeby własne. Jako koszty z kolei przyjęto głównie usługi ubezpieczenia i eksploatacji instalacji PV. Opłacalność inwestycji wyrażona jest jako wewnętrzna stopa zwrotu IRR (internal rate of return). Na podstawie obliczeń sformułowano wniosek, iż przy wartości inwestycji początkowej w PV na poziomie 1440 euro za kilowat (kW) mocy zainstalowanej w większości okręgów energetycznych staje się opłacalne budowanie mikroelektrowni fotowoltaicznych o mocy 5 kW, pod warunkiem zużycia całej energii w nich wyprodukowanej na potrzeby własne. Najlepszym wynikiem charakteryzuje się okręg lubelski (9,8% IRR) i okręg Operatora Systemu Dystrybucyjnego (OSD) ENERGA w taryfie G12 (IRR 8-9%). Jedynym okręgiem w całości mało opłacalnym jest obszar OSD RWE Polska w Warszawie, z wartościami nieprzekraczającymi 6% IRR. Niskie wartości IRR występują także w taryfie G11 dla OSD Enea, dla rejonu gliwickiego w OSD Tauron oraz Łódź Miasto w OSD PGE. Jedynym trudnym wymogiem do spełnienia dla gospodarstwa domowego jest konieczność zużycia całej energii elektrycznej na potrzeby własne. Jest to trudne w warunkach przeciętnego domu, jako że w pewnej części gospodarstw nie występuje znaczna konsumpcja energii elektrycznej w dzień. Stąd w celu optymalizacji inwestycji zachodzi konieczność wyboru takich gospodarstw domowych, których profil zużycia energii elektrycznej jest najbardziej zbliżony do profilu produkcji energii ze źródła fotowoltaicznego (lub też konieczność obniżenia mocy PV do 2-3 kW, tak aby w całości PV produkowało energię na potrzeby własne). Będą to najczęściej duże domy jednorodzinne z większym niż przeciętne zużyciem energii elektrycznej, posiadające wiele urządzeń domowych, których praca jest konieczna do prawidłowego funkcjonowania domu w ciągu całego dnia. Podsumowując, mikroinstalacje fotowoltaiczne mogą już dzisiaj być opłacalne w Polsce bez systemu dotacji, pod warunkiem zastosowania ich w dużych domach jednorodzinnych o ponadprzeciętnym zużyciu energii elektrycznej. Ten trend będzie się umacniał i przesuwał w stronę coraz mniejszych gospodarstw wraz z rozwojem technologii PV sprzyjającej obniżaniu kosztów inwestycyjnych na jednostkę wyprodukowanej energii, połączonej ze wzrostem cen energii elektrycznej dla gospodarstw domowych na rynku, w długim okresie.(abstrakt oryginalny)

For the last couple of years it has been time of dynamic growth of renewable energy in the global market, and photovoltaics in particular. This development is fueled by the extraordinary plummet of PV production costs, increasing economies of scale and the introduction of support systems for renewable energy sources in many countries worldwide. Poland in the light of PV world market is still at the beginning of the development path mostly due to low nominal prices of electricity. Current efficiency of PV panels and their prices, coupled with the new renewable energy act in Poland, let the energy consumers (prosumers) unprecedentedly and economically produce electricity for their own purposes without subsidies, under certain conditions (so called grid parity). The goal of the paper is to measure the levels of profitability of the PV power plant with 5 kW capacity for residential customers in Poland (households in C11 and C12 tariffs) in thirty three largest electricity distribution regions. The paper answers the question, where and under which conditions in Poland the production of electricity from PV is economically viable, provided that all the energy is used for the own consumption of customers. The methodology of the work is based on the standard model of cash flow for an investment project for building a PV installation, where revenues are avoided costs of purchase and distribution of electricity, thanks to 100% electricity production from PV for the own purposes of the customer. As costs in turn the insurance of the PV and operation and maintenance were assumed. Profitability of PV is expressed as the internal rate of return IRR. Based on the calculation, the conclusion has been formulated that investing 1 440 PLN/kW of PV CAPEX (capital expenditures), most of the electricity regions benefit from profitable 5 kW PV investments, provided that all the electricity produced in PV is used for own purposes of the customer. Best IRRs appear in lubelski region, with 9,8% IRR and distribution system operator (DSO) of ENERGA at G12 tariff - 8-9% IRR. The only region with low profitability turned out to be DSO RWE Polska in Warsaw city, with IRR values not higher than 6%. Not sufficient values of IRR show up as well at G11 tariff for DSO Enea, for Gliwice region at DSO Tauron and for Łódź city at DSO PGE. The only one difficult condition to meet for a customer is a necessity to consume all the energy from PV for its own purposes. It is a tough task taking into account an average household energy consumption due to the fact that in most cases the consumption is relatively low during the day period. Thus, in sake of optimization, there is a need to choose such households which consumption profile suits best to the production profile of PV (or there is a need to lower the PV capacity to 2-3 kW, so that PV would produce all the energy for own purposes of the owner). In order for meeting this requirement, large houses will be taken into account, with above average consumption of electricity, possessing many household appliances, which work is necessary to properly run a household during the day. To sum up, PV micro installations may be profitable already today without a subsidy system, provided that they are installed in large houses with above average electricity consumption. This tendency is going to be strengthened over time also for average houses, together with improving PV technology. This in turn will cause capital expenditures' decrease for unit installed, together with rising electricity costs for households in long term perspective on the market.(original abstract)
Dostępne w
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie
Biblioteka Szkoły Głównej Handlowej w Warszawie
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu
Pełny tekst
Pokaż
Bibliografia
Pokaż
  1. Biuletyn Informacyjny Narodowego Banku Polskiego, 2014, nr 6.
  2. Del Rio P., Mir-Artigues P., 2012, Support for solar PV deployment in Spain: Some policy lessons, Renewable and Sustainable Energy Reviews, no. 16.
  3. Eurostat, 2014, Electricity prices by the type of user: small and medium households (styczeń 2015).
  4. Fiedor B., Czaja S., 2002, Podstawy ekonomii środowiska i zasobów naturalnych, Wydawnictwo C.H. Beck, Warszawa.
  5. Fokaides P., 2013, Towards grid parity in insular energy systems: The case of photovoltaics (PV) in Cyprus, Energy Policy.
  6. Fraunhofer Institute, 2014, Recent Facts about Photovoltaics in Germany.
  7. Główny Urząd Statystyczny, 2012, Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2009 r., Warszawa.
  8. Haas R., 2013, The looming revolution: How photovoltaics will change electricity markets in Europe fundamentally, Energy, no. 57.
  9. Join Research Centre, 2010, Hu T., Pinedo-Pascua I., Global irradiation and solar electricity potential, European Commission.
  10. Komisja Europejska, 2014, Progress towards achieving the Kyoto Protocol and EU 2020 objectives.
  11. Krajowa Agencja Poszanowania Energii, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, 2014, Program Prosument, http://www.kape.gov.pl/index.php/pl/oferta-columns-4/item/203-prosument-dofinansowanie-mikroinstalacji-oze (styczeń 2015).
  12. Ministerstwo Gospodarki, 2010, Krajowy plan działań w zakresie energii ze źródeł odnawialnych, Warszawa.
  13. Moro J., 2013, Analytical model for solar PV and CSP electricity costs: Present LCOE values and their future evolution, Renewable and Sustainable Energy Reviews, no. 20.
  14. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, 2012, Generacja rozproszona w nowoczesnej polityce energetycznej - wybrane problemy i wyzwania, Warszawa.
  15. Observ'ER Barometer, 2014, Biuletyn energii odnawialnej - fotowoltaika.
  16. Olson A., Jones R., 2011, Chasing Grid Parity: Understanding the Dynamic Value of Renewable Energy.
  17. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 roku w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzenia danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii, DzU nr 156, poz. 999.
  18. RWE Polska, 2014, Scenariusze rozwoju technologii na polskim rynku energii do 2050 roku, Warszawa.
  19. Taryfy Operatorów Systemów Dystrybucyjnych: Enea, Energa, PGE, RWE Polska oraz Tauron za rok 2013.
  20. Taryfy sprzedawców energii elektrycznej dla grupy G w umowach kompleksowych za 2013 rok (Enea, Energa, PGE, RWE Polska, Tauron) (luty 2014).
  21. Towarowa Giełda Energii, prognoza notowań świadectw pochodzenia dla odnawialnych źródeł energii (październik 2014).
  22. Upsolar Photovoltaic Modules, 2013, katalog produktowy firmy produkującej panele fotowoltaiczne.
  23. Urząd Regulacji Energetyki, kalkulator cen URE dla taryf RWE Polska, 2014, www.ure.gov.pl.
  24. Ustawa z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej, http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20110940551.
  25. Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (tekst ustalony ostatecznie po rozpatrzeniu poprawek Senatu), Warszawa 2015.
  26. Zielona Księga, 2013, Ramy polityki w zakresie klimatu i energii do roku 2030, European Commission.
Cytowane przez
Pokaż
ISSN
2353-8929
Język
pol
URI / DOI
http://dx.doi.org/10.15611/e21.2015.3.07
Udostępnij na Facebooku Udostępnij na Twitterze Udostępnij na Google+ Udostępnij na Pinterest Udostępnij na LinkedIn Wyślij znajomemu