www.dkeo.pl Prowadzący: mgr inż. Dawid Uchman tel.501-165-694 ; davidu@poczta.fm V FORUM ENERGII ODNAWIALNEJ 14-03-2013 Wrocław Stadion Miejski

V FORUM ENERGII ODNAWIALNEJ Praktyczne uwarunkowania rozwoju fotowoltaiki na Dolnym Śląsku Stan prawny dotyczący pozyskiwania energii z paneli fotowoltaicznych. mgr inż. Dawid Uchman ekspert Dolnośląskiego Klastra Energii Odnawialnej Nowe oblicze energii www.dkeo.pl

Cele pakietu 3x20 W dniu 23 kwietnia 2009 r. uchwalona została dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE (w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych) oraz 2003/30/WE (w sprawie wspierania użycia w transporcie biopaliw lub innych paliw odnawialnych). Dyrektywa weszła w życie 25 czerwca, po 20 dniach od jej opublikowania, natomiast prawodawstwo krajowe powinno zostać dostosowane do jej postanowień w terminie do 5 grudnia 2010r. Dyrektywa wpisuje się w realizację Pakietu 3x20, który w horyzoncie czasowym do 2020 roku zakłada trzy cele określone w wymiarze 20%, mianowicie: - zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do 2020 r. co najmniej o 20 % w porównaniu do 1990 r. - racjonalizacja wykorzystania energii i w konsekwencji ograniczenie jej zużycia o 20 % - zwiększenie udziału energii produkowanej z OZE do 20 % całkowitego zużycia energii średnio w UE w 2020 r. przy czym cel ten został przełożony na indywidualne cele dla poszczególnych państw członkowskich i w przypadku Polski wynosi on 15%.

Cele pakietu 3x20 c.d. W preambule dyrektywy podkreśla się, iż pożądane jest, aby ceny energii odzwierciedlały zewnętrzne koszty wytwarzania i zużycia energii, w tym koszty środowiskowe i społeczne oraz koszty opieki zdrowotnej. Tak długo jak ceny energii elektrycznej na rynku wewnętrznym nie będą odzwierciedlały pełnych kosztów oraz korzyści środowiskowych i społecznych wynikających z wykorzystanych źródeł energii, konieczne jest wsparcie publiczne wykorzystania energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii. Dyrektywa 2009/28/WE nie wprowadza jednolitego systemu wsparcia dla energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych na terenie Unii Europejskiej. Nie wskazuje również, w których sektorach i poprzez jakie technologie zwiększać produkcję zielonej energii. Dyrektywa wskazuje, że krajowe cele w zakresie udziału OZE w sektorze transportu, energii elektrycznej oraz ciepła i chłodu z podziałem na poszczególne technologie a także działania w zakresie efektywności energetycznej prowadzące do zmniejszenia końcowego zużycia energii określone powinny być w Krajowych Planach Działań (KPD). To w oparciu o ich zapisy każde państwo członkowskie powinno realizować, ustalone Dyrektywą, cele.

Cele pakietu 3x20 c.d. Celem strategicznym polskiego rządu jest pełna realizacja celów, czego efektem są przyjęte dokumenty strategiczne, w tym szczególnie: 1. Polityka Energetyczna Polski do roku 2030 (PEP2030) - - Poprawa efektywności energetycznej (Dążenie do utrzymania zeroenergetycznego wzrostu gospodarczego. Zmniejszanie energochłonności gospodarki do poziomu UE-15. Bowiem, mimo bardzo dużego postępu w tym zakresie, energochłonność PKB w Polsce jest ok. dwukrotnie wyższa od średniej europejskiej.) - Ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko (Ograniczenie emisji CO2 do 2020 roku przy zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa energetycznego. Ograniczenie emisji SO2 i NOx oraz pyłów (w tym PM10 i PM2,5) do poziomów wynikających z obecnych i projektowanych regulacji unijnych. Ograniczanie negatywnego oddziaływania energetyki na stan wód powierzchniowych i podziemnych. Minimalizacja składowania odpadów poprzez jak najszersze wykorzystanie ich w gospodarce. Zmiana struktury wytwarzania energii w kierunku technologii niskoemisyjnych.)

Cele pakietu 3x20 c.d. - Rozwój odnawialnych źródeł energii W dokumencie podkreślono potrzebę rozwoju OZE w oparciu o: - zrównoważony rozwój poszczególnych technologii, - wysokoefektywne przetwarzanie biomasy - energetykę wiatrową on- i offshore, - energetykę wodną bez znaczącego wpływu na środowisko, - energię geotermalną (pompy ciepła, wody geotermalne), - energetykę słoneczną (kolektory, fotowoltaika). Główne cele: - Wzrost udziału OZE w finalnym zużyciu energii co najmniej do poziomu 15% w 2020 roku oraz dalszy wzrost tego wskaźnika w latach następnych (do 20% w roku 2030). - Osiągnięcie w 2020 roku 10% udziału biopaliw w rynku paliw transportowych, - Zwiększenie wykorzystania biopaliw II generacji, - Ochroną lasów przed nadmiernym eksploatowaniem, - Wykorzystanie obszarów rolniczych na cele OZE, - Wykorzystanie urządzeń piętrzących stanowiących własność Skarbu Państwa do produkcji energii elektrycznej. - Zwiększenie stopnia dywersyfikacji źródeł dostaw.

Cele pakietu 3x20 c.d. 2. Kierunki Rozwoju Biogazowni Rolniczych w Polsce na lata 2010-2020. Dokument strategiczny zakłada, że w każdej polskiej gminie do 2020 roku powstanie średnio jedna biogazownia rolnicza. 3. Krajowy Plan Działania - w zakresie energii ze źródeł odnawialnych (KPD). Krajowy Plan Działań powinien być przedłożony do Komisji Europejskiej najpóźniej do dnia 30 czerwca 2010 r. Polska przedłożyła dokument z ponad 5 miesięcznym opóźnieniem, tj. dnia 9 grudnia 2010 r. (Polska wśród 3 krajów najpóźniej). Przedstawione w dokumencie scenariusze liczbowe (moce zainstalowane, produkcja i zużycie energii całkowitej i ze źródeł odnawialnych) korespondują do osiągnięcia celu w roku 2020 z nadwyżką na poziomie 0,5% (15,5%). Największy wkład w realizację celu ma być poczyniony przez energię cieplną ze źródeł odnawialnych (ok. 55% całego wolumenu energii generowanej w źródłach OZE), w dalszej kolejności energia elektryczna ze źródeł odnawialnych (ok. 26%) i dalej odnawialne paliwa transportowe (ok. 19%).

Cele pakietu 3x20 c.d. W pozostałych krajach UE tendencja rozwoju OZE jest inna - większą uwagę kraje UE skupiają na zwiększeniu, przede wszystkim, produkcji energii ze źródeł odnawialnych w sektorze elektroenergetyki. Klarowną informacją przedstawioną w Krajowym Planie Działań jest to, że pełne wdrożenie Dyrektywy 2009/28/WE nastąpi w drodze uchwalenia odrębnej ustawy o odnawialnych źródłach energii!!! Kara za ewentualne niewdrożenie dyrektywy, Źródło: Odnawialny blog Grzegorza Wiśniewskiego.

Wdrożenie dyrektywy w innych europejskich krajach Uzasadnienie do projektu o Odnawialnych Źródłach Energii. Źródło: Ministerstwo Gospodarki.

Obowiązujące Prawo Energetyczne Obecnie ustawa Prawo energetyczne określa m.in. zasady i warunki zaopatrzenia i użytkowania paliw i energii, w tym ciepła, oraz działalności przedsiębiorstw energetycznych. Ww. ustawa określa także, główny mechanizm wsparcia pośredniego dla przedsiębiorców wytwarzających energię elektryczną ze źródeł odnawialnych, który opiera się na obowiązkowym zakupie przez sprzedawcę z urzędu wytworzonej przez tych przedsiębiorców energii elektrycznej oraz wydawaniu przez Prezesa URE świadectw pochodzenia tej energii. Na łączny przychód związany z wytwarzaniem energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnego źródła energii mają wpływ dwa składniki: 1. Pierwszym elementem mającym wpływ na sumaryczny przychód przedsiębiorcy wytwarzającego energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii ma cena zakupu tej energii elektrycznej przez tzw. Sprzedawcę z urzędu.

Obowiązujące Prawo Energetyczne Przepis art. 9a ust. 6 ustawy Prawo energetyczne stanowi, że sprzedawca z urzędu jest obowiązany (...) do zakupu energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnych źródłach energii, przyłączonych do sieci znajdujących się w obszarze działania sprzedawcy z urzędu, oferowanej przez przedsiębiorstwa energetyczne, które uzyskały koncesje na jej wytwarzanie; zakup ten odbywa się po średniej cenie sprzedaży energii elektrycznej w poprzednim roku kalendarzowym. Zgodnie z art. 23 ust. 2 pkt 18, lit. b ustawy Prawo energetyczne, cenę tę ustala Prezes Urzędu Regulacji Energetyki, zwany dalej Prezesem URE, do dnia 31 marca każdego roku kalendarzowego.

Obowiązujące Prawo Energetyczne 2. Drugim elementem ceny energii wytwarzanej w instalacjach odnawialnych źródeł energii jest system wsparcia dla OZE polegający na wydawaniu producentom takiej energii tzw. świadectw pochodzenia. Przepis art. 9e ust. 1 ustawy Prawo energetyczne wskazuje, że potwierdzeniem wytworzenia energii elektrycznej w odnawialnym źródle energii jest świadectwo pochodzenia tej energii, natomiast art. 9e ust. 3 stanowi, że świadectwo pochodzenia jest wydawane przez Prezesa URE na wniosek przedsiębiorstwa energetycznego zajmującego się wytwarzaniem energii elektrycznej w odnawialnych źródłach energii złożony za pośrednictwem operatora systemu elektroenergetycznego, na którego obszarze działania znajduje się odnawialne źródło energii określone we wniosku. Świadectwo takie jest wydawane w terminie 14 dni od otrzymania przez Prezesa URE przedmiotowego wniosku.

Obowiązujące Prawo Energetyczne W dalszej części tego przepisu omówione są szczegółowo zasady przyznawania świadectw pochodzenia. Aby świadectwo pochodzenia miało wartość handlową, ustawodawca w art. 9a ustawy Prawo energetyczne, zobligował każde przedsiębiorstwo energetyczne zajmujące się wytwarzaniem energii elektrycznej lub jej obrotem i sprzedające tę energię odbiorcom końcowym, przyłączonym do sieci na terytorium RP uzyskać i przedstawić do umorzenia Prezesowi URE świadectwo pochodzenia lub uiścić tzw. opłatę zastępczą. Udział ilościowy sumy energii elektrycznej wynikającej ze świadectw pochodzenia, które przedsiębiorstwo energetyczne przedstawia do umorzenia, lub z uiszczonej przez przedsiębiorstwo energetyczne opłaty zastępczej, w wykonanej całkowitej rocznej sprzedaży energii elektrycznej przez to przedsiębiorstwo odbiorcom końcowym, został określony w 3 rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia,

Obowiązujące Prawo Energetyczne - Podsumowanie Podsumowując należy zaznaczyć, że cena za jednostkę energii elektrycznej wytworzonej z OZE(przy założeniu stabilnej ceny Zielonego Certyfikatu), bez rozróżnienia na wielkość źródła czy technologię w której pracuje, to ok. 0,45-0,47 zł/kwh. Przy kursie orientacyjnym 1 Euro = 4zł daje to stawkę w wysokości ok. 11,25-11,75 ct/kwh. Dla porównania w Niemczech, Francji czy Hiszpanii, wytwórców energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii obowiązują tzw. Taryfy gwarantowane, czyli stałe stawki za każdą wytworzoną kilowatogodzinę energii elektrycznej. Stawki te są zależne zarówno od mocy instalacji, jak i rodzaju źródła OZE. Z uwagi na złożoność systemów taryf gwarantowanych (stawki ulegają zmianom w linii czasu) w poniższej tabeli przedstawiono orientacyjne stawki obowiązujące w Niemczech, Francji i Hiszpanii.

Obowiązujące Prawo Energetyczne - Podsumowanie

Projekt Ustawy OZE z 4 października 2012 Ministerstwo Gospodarki upubliczniło w październiku 2012 projekt ustawy o OZE, projekt podtrzymuje generalnie założenia z lipca 2012, jednak wprowadza także kilka zmian i nowości. Projekt ustawy o OZE z 4 października podtrzymuje założenia nowego systemu wsparcia dla OZE - zarówno w przypadku większych źródeł objętych systemem zielonych certyfikatów oraz mniejszych źródeł objętych systemem taryf gwarantowanych. Utrzymany zostaje 15-letni okres wsparcia, przy czym - podobnie jak w poprzednim projekcie mikro- i małe instalacje wsparcie będą mieć gwarantowane do końca 2027, natomiast świadectwa pochodzenia energii wyprodukowanej z OZE mają obowiązywać do końca 2035 r.

Projekt Ustawy OZE z 4 października 2012 Ministerstwo Gospodarki w opublikowanym w październiku 2012 projekcie ustawy wprowadzającej ustawy z trójpaku energetycznego zaprezentowało wartości współczynników korekcyjnych dla poszczególnych odnawialnych źródeł energii na lata 2013-2017. Instalacje objęte systemem zielonych certyfikatów: - o zainstalowanej łącznej mocy elektrycznej powyżej 100 kw do 1 MW, montowanych wyłącznie na budynkach, wykorzystujących do wytwarzania energii elektrycznej energię promieniowania słonecznego, wynoszą: a) w 2013 r. 2,85, b) w 2014 r. 2,85, c) w 2015 r. 2,70, d) w 2016 r. 2,55, e) w 2017 r. 2,40;

Projekt Ustawy OZE z 4 października 2012 - o zainstalowanej łącznej mocy elektrycznej powyżej 100 kw do 1 MW, montowanych wyłącznie poza budynkami, wykorzystujących do wytwarzania energii elektrycznej energię promieniowania słonecznego, wynoszą: a) w 2013 r. 2,75, b) w 2014 r. 2,75, c) w 2015 r. 2,60, d) w 2016 r. 2,45, e) w 2017 r. 2,32; - o zainstalowanej łącznej mocy elektrycznej powyżej 1 MW do 10 MW, wykorzystujących do wytwarzania energii elektrycznej energię promieniowania słonecznego, wynoszą: a) w 2013 r. 2,45, b) w 2014 r. 2,45, c) w 2015 r. 2,32, d) w 2016 r. 2,20, e) w 2017 r. 2,07;

Projekt Ustawy OZE z 4 października 2012 Wraz z prezentacją nowej wersji ustawy o OZE Ministerstwo Gospodarki podało stawki gwarantowane, które będą przysługiwać za sprzedaż energii wyprodukowanej w mikro- i małych instalacjach OZE. Taryfy gwarantowane (ang. feed-in tariffs), które będą przysługiwały producentom energii OZE w pierwszym roku obowiązywania systemu feed-in tariffs, po wprowadzeniu w życie nowej ustawy o OZE wyglądają następująco: Instalacje objęte systemem taryf gwarantowanych: - instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej do 10kW montowane wyłącznie na budynkach - 1,30 zł/kwh - instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej powyżej 10 kw do 100 kw montowane wyłącznie na budynkach - 1,15 zł/kwh - instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej powyżej 10kW do 100kW montowane wyłącznie poza budynkami - 1,10 zł/kwh

Projekt Ustawy OZE z 4 października 2012 Stawki dla taryf gwarantowanych będą obowiązywały dla instalacji oddanych do użytku w 2013 roku i będą stałe w ciągu 15-letniego okresu wsparcia. Dopłaty w postaci taryf gwarantowanych mają obowiązywać maksymalnie do końca 2027 roku. W kolejnych latach można się spodziewać obniżania przez resort gospodarki wyżej wspomnianych taryf, jednak obniżki będą obowiązywały instalacje oddane do użytku tylko po ich wprowadzeniu, natomiast mikro- i małe instalacje OZE oddane do użytku przed redukcjami, zachowają swoją stałą taryfę do końca okresu wsparcia czyli do 31 grudnia 2027 r.

Przykładowa instalacja: PRACA KOŃCOWA ENERGETYKA ODNAWIALNA Analiza techniczna i ekonomiczna instalacji fotowoltaicznej WROCŁAW 07.07.2012 r. Autor: mgr inż. Dawid Uchman Promotor: dr inż. doc Henryk Wojciechowski

LOKALIZACJA INSTALACJI:

LOKALIZACJA: N: 50 o 49 8 E: 16 o 15 46

Średnia dzienna wartość napromieniowania dla poszczególnych miesięcy dla wybranej lokalizacji [Wh/m 2 /dzień]. Miesiąc Wartość napromieniowania: (Wh/m 2 /day) 0 stopni. Styczeń 738 Luty 1430 Marzec 2425 Kwiecień 3723 Maj 4881 Czerwiec 4796 Lipiec 4930 Sierpień 4193 Wrzesień 2790 Październik 1904 Listopad 839 Grudzień 548 Rok 2774

Roczna wartość natężenia promieniowania [Wh/m 2 ]. L.p. Miesiąc Średnia wartość natężenia promieniowania w miesiącu, [Wh/m 2 /dzień] Ilość dni w miesiącu, [dni] Natężenie miesięczne [Wh/m 2 /miesiąc] 1 Styczeń 738 31 22878 2 Luty 1430 28 40040 3 Marzec 2425 31 75175 4 Kwiecień 3723 30 111690 5 Maj 4881 31 151311 6 Czerwiec 4796 30 143880 7 Lipiec 4930 31 152830 8 Sierpień 4193 31 129983 9 Wrzesień 2790 30 83700 10 Październik 1904 31 59024 11 Listopad 839 30 25170 12 Grudzień 548 31 16988 1012669 Wh/m 2 ROK = 1013 kwh/m 2

Przebieg rocznej wartości natężenia promieniowania [kwh/m 2 /day]

Godzinowy rozkład natężenie promieniowania w lipcu dla wybranej lokalizacji, w podziale dla nieba bezchmurnego oraz zachmurzonego [Wh/m 2 ]

Średni rozkład godzinowy, temperatury dla wybranego dnia w miesiącu Lipcu.

Szacunkowa ilość wytworzonej energii przez system PV o mocy 50 kw. Szacunkowa ilość wytworzonej energii elektrycznej dla systemu PV: Nominalna moc zainstalowana = 50,0 kw, straty systemowe = 14,0% Nachylenie paneli = 35 stopni., Orient. = 0 stopni. Miesiąc Produkcja miesięczna (kwh) Produkcja na dzień (kwh) Styczeń 1562 50 Luty 2480 89 Marzec 3876 125 Kwiecień 4929 164 Maj 5940 192 Czerwiec 5324 177 Lipiec 5748 185 Sierpień 5312 171 Wrzesień 3932 131 Październik 3437 111 Listopad 1574 52 Grudzień 1139 37 Średnia roczna Całkowita roczna produkcja (kwh) 3771 124 45253 = 45,2 MWh

Produkcja energii elektrycznej dla wybranej lokalizacji w rozbiciu na 12 miesięcy [kwh/miesiąc].

Dobór paneli.

Nakłady inwestycyjne wersja skrócona Lp. Elementy systemu Ilość 1. Moduły fotowoltaiczne JA SOLAR JAP6 60-235 212 2. Inwerter SMA Sunny Boy 5000 TL - 3. Elementy dodatkowe (stelaż, przewody, zabezpieczenia) - 4. Montaż - 5. Projekt - Całkowity koszt inwestycji 74 500 319 605 zł* netto 393 114 zł* brutto Całkowity koszt inwestycji wraz z działką 423 114 zł* brutto

Wyznaczanie kosztu wytworzonej energii elektrycznej.

Oszacowanie czasu zwrotu inwestycji - Wersja uproszczona I WARIANT - uwzględniający obecny system dopłat do wytwarzanej energii z Odnawialnych Źródeł Energii tzw. System Zielonych Certyfikatów. E A 45 253 kwh = 45,2 MWh; c =192 zł/mwh ZC 276 zł/mwh wartość Zielonego Certyfikatu na czas pisania pracy zysk` = 8678 zł/a zysk`` = 12 475 zł/a zyski = zysk` + zysk`` = 8678 + 12 475 = 21 153 zł/a czas zwrotu inwestycji 20 lat

Oszacowanie czasu zwrotu inwestycji. Wersja uproszczona. II WARIANT - uwzględniający system wsparcia zielonej energii przedstawiony w projekcie ustawy z 4 października 2012 dla mikro i małych instalacji E A 45 253 kwh Instalacje fotowoltaiczne o mocy zainstalowanej powyżej 10kW do 100kW montowane wyłącznie poza budynkami - 1,10 zł/kwh zyskii = 49 778 zł/a czas zwrotu inwestycji 8 lat

Literatura: 1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źrodeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE 2. Ustawa z dnia 2 grudnia 2009 r. o zmianie ustawy Prawo energetyczne oraz o zmianie niektórych innych ustaw. Tekst ustawy przekazany do Senatu zgodnie z art. 52 regulaminu Sejmu 3. Portal http://www.pigeo.org.pl 4. Portal http://www.gramwzielone.pl 5. Materiał dydaktyczny doc dr inż. Henryka Wojciechowskiego Politechnika Wrocławska 6. Materiał dydaktyczny Politechniki Warszawskiej IMiO, Zespół Fotowoltaiki.

mgr inż. Dawid Uchman davidu@poczta.fm 501-165-694