Fotowoltaika ile to kosztuje?

Podobne dokumenty
PERSPEKTYWY ROZWOJU INSTALACJI FOTOWOLTAICZNYCH W KRAJU

SPOTKANIE INFORMACYJNE

Możliwości rozwoju fotowoltaiki w województwie lubelskim

Dobieranie wielkości generatora fotowoltaicznego do mocy falownika.

Elektrownie Słoneczne Fotowoltaika dla domu i firmy

Wpływ instrumentów wsparcia na opłacalność małej elektrowni wiatrowej

RYNEK FOTOWOLTAICZNY. W Polsce. Instytut Energetyki Odnawialnej. Warszawa Kwiecień, 2013r

Wypieranie CO 2 z obszaru energetyki WEK za pomocą technologii OZE/URE. Paweł Kucharczyk Pawel.Kucharczyk@polsl.pl. Gliwice, 28 czerwca 2011 r.

Stacje ładowania wspomagane z PV i wirtualnej elektrowni na Wydziale Elektrycznym Politechniki Częstochowskiej. Dr inż.

Innowacyjne technologie a energetyka rozproszona.

Fotowoltaika - polskie oraz światowe trendy rozwojowe mgr inż. Łukasz Trzeciak

FOTOWOLTAIKA TWOJA WŁASNA ENERGIA ELEKTRYCZNA. innogy Polska S.A.

MIKROINSTALACJA FOTOWOLTAICZNA 10KW

Scenariusz zaopatrzenia Polski w czyste nośniki energii w perspektywie długookresowej

Instalacje fotowoltaiczne

Dr inż. Adam Mroziński. Zasoby energii słonecznej w województwie Kujawsko-Pomorskim oraz ekonomiczne i ekologiczne aspekty jej wykorzystania

Wirtualne elektrownie

BOCIAN Program NFOSiGW

Czy rewolucja energetyczna nadejdzie także do Polski?

Światowe zasoby energii słonecznej i kierunki ich wykorzystania

Henryk Klein OPA-LABOR Sp. Z o.o. Tel h.klein@opalabor.pl

Energetyka rozproszona Szanse i korzyści dla wszystkich samorządów przedsiębiorców mieszkańców

RAPORT Rozwój polskiego rynku fotowoltaicznego w latach

WPŁYW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W ŹRÓDŁACH OPALANYCH WĘGLEM BRUNATNYM NA STABILIZACJĘ CENY ENERGII DLA ODBIORCÓW KOŃCOWYCH

Symulacja ING: wpływ technologii na ograniczenie emisji CO 2. Rafał Benecki, Główny ekonomista, ING Bank Śląski Grudzień 2018

Analiza rynku fotowoltaiki w Polsce

MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA INSTALACJI FOTOWOLTAICZNYCH W POLSCE mgr inż. Łukasz Trzeciak

Etapy Projektowania Instalacji Fotowoltaicznej. Analiza kosztów

Prognoza kosztów energii elektrycznej w perspektywie 2030 i opłacalność inwestycji w paliwa kopalne i w OZE

Brenergia Klaster Lokalnego Systemu Energetycznego. wraz z Centrum Badawczo - Rozwojowym OZE

fotowoltaiki w Polsce

UWARUNKOWANIA PRAWNE ROZWOJU BIOGAZU

Energia chińskiego smoka. Próba zdefiniowania chińskiej polityki energetycznej. mgr Maciej M. Sokołowski WPiA UW

Sprężarkowo czy adsorpcyjnie? Metody produkcji chłodu przy pomocy ciepła sieciowego

WPŁYW OTOCZENIA REGULACYJNEGO NA DYNAMIKĘ INWESTYCJI W ENERGETYKĘ ROZPROSZONĄ

SŁONECZNE ROZWIĄZANIA POD KLUCZ

FIRMA RAWICOM SP. Z O.O. SP. K. SKŁADA OFERTĘ PRZYGOTOWANĄ DLA:

SOLAR ENERGY. Fotowoltaika Energia płynąca ze słońca

PORADNIK INWESTORA. instalacje fotowoltaiczne Perez Photovoltaic

Symulacja generowania energii z PV

Ekonomiczne i środowiskowe skutki PEP2040

SYSTEM SOLARNY kw GENESIS SOLAR INVERTER. on-grid

Zasada działania. 2. Kolektory słoneczne próżniowe

WDRAŻANIE BUDYNKÓW NIEMAL ZERO-ENERGETYCZNYCH W POLSCE

Polska energetyka scenariusze

Co to jest fotowoltaika? Okiem praktyka.

Rynek ciepła ze źródeł odnawialnych w Polsce stan i tendencje rozwojowe

OGRANICZENIE EMISJI, ZASTOSOWANIE OZE, MONITOROWANIE EFEKTÓW W JAKO NARZĘDZA

Rynek fotowoltaiki w Polsce

Rynek pomp ciepła 2017 Perspektywy rozwoju rynku do 2020 r. Główne czynniki wzrostu rynku

Systemy fotowoltaiczne - PV - kluczem do oszczędności w wydatkach na energię w przedsiębiorstwach branży wodno kanalizacyjnej.

FOTOOGNIWA SŁONECZNE. Rys. 1 Moduł fotowoltaiczny cienkowarstwowy CIS firmy Sulfurcell typu STP SCG 50 HV (Powierzchnia ok.

PROJEKT BUDOWY SYSTEMU

Energetyka rozproszona w drodze do niskoemisyjnej Polski. Szanse i bariery. Debata online, Warszawa, 28 maja 2014 r.

OFERTA TEMATÓW PRAC DYPLOMOWYCH dla specjalności/ kierunków dyplomowania do zrealizowania w Katedrze Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego

Fotowoltaiczne zestawy On-Grid dla domów prywatnych oraz firm

Perspektywy rozwoju fotowoltaiki w Polsce

Słońce pracujące dla firm

Przedszkole w Żywcu. Klient. Osoba kontaktowa: Dariusz ZAGÓL, Projekt

FOTOWOLTAIKA prąd ze słońca

ANALIZA ENERGETYCZNA I EKONOMICZNA INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ W WYBRANYM BUDYNKU JEDNORODZINNYM

EKONOMIA ALTERNATYWNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII

MAŁOPOLSKO-PODKARPACKI KLASTER CZYSTEJ ENERGII. Temat seminarium: Skutki wprowadzenia dyrektywy 3x20 dla gospodarki Polski i wybranych krajów UE

Zasady wsparcia dla fotowoltaiki w projekcie ustawy o OZE. Wschodnie Forum Gospodarcze Lub-Inwest, r. Lublin

Mirosław Gronicki MAKROEKONOMICZNE SKUTKI BUDOWY I EKSPLOATACJI ELEKTROWNI JĄDROWEJ W POLSCE W LATACH

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ZMIAN MARIAN MIŁEK SULECHÓW,

zasada działania, prawidłowy dobór wielkości instalacji, usytuowanie instalacji, produkcja energii w cyklu rocznym dr inż. Andrzej Wiszniewski

Strategia Energetyczna KGHM do roku 2030 Rada Naukowo-Przemysłowa INSTYTUT AUTOSTRADA TECHNOLOGII I INNOWACJI

Systemy fotowoltaiczne alternatywne źródło energii

System fotowoltaiczny Moc znamionowa równa 2,5 kwp nazwa projektu:

Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

Podkarpacka Agencja Energetyczna Sp. z o.o.

Rozwój rynku systemów fotowoltaicznych w Polsce

Przychody z produkcji energii w instalacji PV w świetle nowego prawa

FOTOWOLTAIKA ODNAWIALNA ENERGIA PRZYSZŁOS CI

Gimnazjum nr 2 im. Karpatczyków w Nysie

Projektowanie systemów PV. Systemy wsparcia finansowego produkcji energii z OZE i inne zagadnienia ekonomiczne

Rozwój energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej

Badanie baterii słonecznych w zależności od natężenia światła

Ilona Rubis Katarzyna Błaszczyk

System fotowoltaiczny Moc znamionowa równa 2 kwp nazwa projektu:

SOLAR INVERTER GENESIS SOLAR INVERTER

Plan rozwoju mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii do 2020 roku

PROF. DR HAB. INŻ. ANTONI TAJDUŚ

Perspektywy rozwoju technologii fotowoltaicznej

Kompleksowe 3 modułowe szkolenie systemy PV Program zajęć

Fotowoltaika -słoneczny biznes dla Twojej Rodziny

ANALIZA FINANSOWA INWESTYCJI PV

2 z 7 off-grid grid-connected

Komfort Int. Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach

Zapotrzebowanie krajowego sektora energetycznego na surowce energetyczne stan obecny i perspektywy do 2050 r.

Znaczenie energoelektroniki dla instalacji przyłączonych do sieci

ENAP Zasilamy energią naturalnie. Jerzy Pergół Zielonka, 12 /12/2012

Skutki makroekonomiczne przyjętych scenariuszy rozwoju sektora wytwórczego

Zagrożenia uzyskania 15% OZE w 2020 roku

FOTOWOLTAIKA W FIRMIE I PRYWATNIE czyli a tym, ile można zarobić Ostrów Wielkopolski, 28 maja 2015r.

Mgr inż. Jarosław Korczyński

Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu. Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego

VII FORUM PRZEMYSŁU ENERGETYKI SŁONECZNEJ I BIOMASY

Transkrypt:

Fotowoltaika ile to kosztuje? Autor: dr hab. Ewa KlugmannRadziemska, prof. nadzw. PG, Politechnika Gdańska ( Czysta Energia nr 11/2010) Według Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) energia słoneczna może stanowić źródło dla 2025% całkowitej światowej produkcji energii elektrycznej w 2050 r. Ten potencjał pochodzi z dwóch typów systemów: instalacji fotowoltaicznych (PV), których udział w 2050 r. szacuje się na 11% (dwukrotnie więcej niż początkowo zakładano) oraz technologii skoncentrowanej energii słonecznej (CSP Concentrated Solar Power), w której paraboliczne zwierciadła skupiają promienie słoneczne na odbiorniku, przekształcającym energię słoneczną w ciepło, które jest następnie wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej w konwencjonalnej elektrowni. Oba rodzaje technologii (PV i CSP) łącznie mogą dostarczyć 9000 TWh energii elektrycznej 1. Sposób na redukcję CO 2 Zakłada się średni roczny wzrost rynku PV o 17% w najbliższej dekadzie, czego skutkiem będzie łączna zainstalowana moc na poziomie 200 GW w 2020 r. Od 2020 do 2030 r. średnia prognozowana roczna stopa wzrostu rynku wyniesie 11%, zapewniając łączną globalną moc PV ok. 900 GW w 2030 r., 2000 GW w 2040 r. i 3000 GW w 2050 r., z uwzględnieniem wymiany starych systemów PV. Jeśli zainstalowana do 2050 r. moc PV na świecie osiągnie prognozowany poziom 3000 GW, systemy te będą generowały 4500 TWh energii elektrycznej rocznie, co odpowiada redukcji emisji CO 2 o 2,3 Gt. Względny udział w poszczególnych segmentach rynku PV także zmienia się znacząco w czasie. Przewiduje się zwłaszcza, że łączna moc zainstalowana domowych systemów PV spadnie z niemal 60% obecnie do poniżej 40% w 2050 r., chociaż względne udziały w różnych sektorach zależą od specyfiki kraju. Realizacja tego scenariusza wymaga rozwiązania kluczowych kwestii technicznych. Operatorzy sieci i obiektów użyteczności publicznej będą musieli opracować nowe technologie i strategie integracji dużych ilości energii fotowoltaicznej w sieci oraz nowoczesne systemy zarządzania i przechowywania energii. Osiągnięcie tego poziomu dostaw energii elektrycznej z systemów PV oraz związane z tym korzyści gospodarcze i społeczne będą również wymagać bardziej skoordynowanego wsparcia ze strony polityków. Zakładany spadek kosztów Zakłada się również stałe obniżanie kosztów systemów PV według dotychczasowej tendencji. Obecnie obserwowane tempo spadku kosztów wynosi 1522% rocznie. Oczekuje się, że nastąpi spadek cen o 70% od obecnego poziomu 40006000 dol./kw aż do 12001800 dol./kw w 2030 r. i 800 dol./kw w 2050 r. Optymistyczne prognozy przewidują długoterminowy spadek kosztów wytwarzania do dol. 50/MWh 1. Instalacja fotowoltaiczna jest przedsięwzięciem kosztownym na etapie inwestycji, za to etap

eksploatacji systemu generuje znikome koszty. Na cenę zakupu systemu fotowoltaicznego składają się koszty: modułów fotowoltaicznych, elementów systemu (akumulator, falownik, kontroler, okablowanie itp.), transportu i instalacji, projektowania. Cena modułów PV systematycznie spada i obniżyła się do 2,60 dol./wat na koniec 2009 r. (rys. 1). Dla instalacji zlokalizowanych na obszarach o dobrym nasłonecznieniu koszt energii generowanej przez moduły z krystalicznego krzemu obniży się w 2010 r. do 0,17 dol./kwh (do 0,13 dol./kwh dla technologii cienkowarstwowych). Rys. 1. Ceny modułów w latach 19932008 w dol./w 2 Ceny systemów fotowoltaicznych różnią się znacznie w zależności od kilku czynników, w tym wielkości systemu, lokalizacji, możliwości podłączenia do sieci elektroenergetycznej, specyfikacji technicznej z uwzględnieniem kosztów wszystkich elementów instalacji (tab. 1). Tab. 1. Koszty inwestycyjne w wybranych krajach (dane z 2008 r.) Kraj instalacje offgrid < 1 kw [EURO/W p ] Niemcy Hiszpania Norwegia USA 11,414,4 15,021,7 4,86,1 instalacje offgrid > 1 kw [EURO/W p ] 9,711,4 5,46,8 instalacje gridconnected < 10 kw [EURO/W p ] 3,94,5 7,07,5 10,814,4 4,86,1 instalacje gridconnected > 10 kw [EURO/W p ] 3,7 5,76,0 4,4 Koszt zakupu modułów stanowi ok. 58% w przypadku instalacji podłączonych do sieci (rys. 2). Średni koszt zainstalowanej w układzie połączonym z siecią mocy wynosi obecnie 6,9 dol./w p i jest o 5% wyższa niż w latach 20042005.

Rys. 2. Udział procentowy kosztów poszczególnych elementów systemu PV podłączonego do sieci energetycznej Cena modułów wynosi obecnie w Polsce ok. 20 zł/w p, a więc koszt modułów dla typowego systemu o mocy 2 kw p wyniesie 40 tys. zł, a koszt całego systemu: 80 tys. zł. Nakłady inwestycyjne w przypadku systemu samodzielnego będą nieco większe ze względu na dodatkowy koszt baterii akumulatorów. Niższe są koszty związane z projektowaniem instalacji w nowo budowanych budynkach w stosunku do istniejących obiektów. Można również oczekiwać zmniejszenia wydatków, jeśli instaluje się systemy jednocześnie na kilku inwestycjach. Cena energii elektrycznej, produkowanej w konwencjonalny sposób na bazie spalania paliw kopalnych nieustannie wzrasta, podczas gdy koszt produkcji modułów PV i innych składników systemów fotowoltaicznych maleje. Według badań wykonanych przez Fraunhofer Institute we Freiburgu (Niemcy), koszt energii generowanej w systemach fotowoltaicznych zrówna się z ceną, jaką konsumenci płacą dostawcom energii w 2020 r. 3. Wcześniej może to nastąpić w lepiej nasłonecznionych krajach, np. w Hiszpanii. Jednocześnie im więcej modułów będzie produkowanych i sprzedawanych na całym świecie, tym bardziej będzie obniżać się koszt zainstalowania mocy jednostkowej (rys. 3). Okres zwrotu inwestycji PV określa się na podstawie kosztów inwestycyjnych, kosztów eksploatacyjnych, w tym związanych z obsługą techniczną i naprawami usterek oraz ilości generowanej energii elektrycznej i jej ceny w danym kraju z uwzględnieniem obowiązujących taryf. Koszt wygenerowania jednostkowej energii elektrycznej może być obliczony na podstawie wzoru: A + Aop celektr = 0 n E el gdzie: A 0 koszty inwestycyjne, A op koszty obsługi technicznej instalacji w całym okresie eksploatacji, n okres eksploatacji (2030 lat), E el energia elektryczna produkowana rocznie w [kwh].

Poszukiwania nowych rozwiązań technologicznych mają doprowadzić do zwiększenia sprawności modułów w odniesieniu do sprawności pojedynczych ogniw (cell to module efficiency) oraz ogniw polikrystalicznych do 18% i monokrystalicznych do 20%, czego skutkiem będzie obniżenie ceny wytworzenia jednostki energii elektrycznej w systemach fotowoltaicznych. 100 Euro/W p (mocy zainstalowanej) 10 1 1 10 100 1000 10000 moc skumulowana [MW p] Rys. 3. Zależność ceny instalacji PV od mocy skumulowanej 3 Ponieważ w okresie ostatnich 10 lat wzrost produkcji modułów fotowoltaicznych wyniósł od 20% do 40% rocznie, prognozowany spadek cen osiągnie poziom 20% przy podwojeniu rocznej produkcji, zgodnie z przewidywanym rozwojem rynku PV. W efekcie ceny systemów fotowoltaicznych powinny zmniejszać się o połowę w ciągu każdej dekady. Energochłonność produkcji Z punktu widzenia wpływu na środowisko istotny jest okres zwrotu energii zużytej na etapie produkcji systemu (energy payback time) (tab. 2). Najbardziej energochłonny proces to produkcja krystalicznego krzemu wysokiej czystości ten etap wymaga 10 tys. kwh energii na wytworzenie ogniw dla modułów o mocy kw p, podczas gdy produkcja modułów cienkowarstwowych pochłania zaledwie połowę tej ilości energii. Jednocześnie pozostałe elementy tych modułów są nieco bardziej skomplikowane: produkcja ramy aluminiowej do modułu z krystalicznego krzemu wymaga energii ok. 1000 kwh na kw p oraz 2000 kwh na kw p w przypadku modułu z amorficznego krzemu. Uzasadnia to stosowanie modułów bezramowych lub ram wykonanych z tworzyw sztucznych w szerszym zakresie niż ma to miejsce obecnie. Kolejnym kosztem energetycznym jest montaż systemu. W przypadku modułów z krzemu krystalicznego ten etap pochłania 1500 kwh na kw p, a w odniesieniu do modułów amorficznych niemal dwa razy więcej ze względu na większą powierzchnię instalacji. Produkcja inwerterów powoduje zużycie energii w ilości ok. 250 kwh na kw p.

Tab. 2. Zużycie energii i okres zwrotu nakładów energetycznych dla różnych technologii 4 Technologia Zużycie energii Okres zwrotu [kwh/kw p ] zużytej energii [lat] Moduły krzemowe 18 000 6,0 monokrystaliczne z ramą Moduły krzemowe 16 000 5,3 monokrystaliczne bez ramy Moduły asi z ramą 12 000 4,0 Moduły asi bez ramy 11 000 3,6 Moduły CdTe z ramą 9 500 3,2 Moduły CdTe bez ramy 8 000 2,6 Moduły CIS z ramą 10 000 3,3 Moduły CIS bez ramy 9 000 3,0 Najbliższa dekada będzie kluczowa z punktu widzenia opracowania skutecznej polityki, przygotowanej w celu umożliwienia dalszego rozwoju energii słonecznej. Aby utrzymać tempo szybkiego wdrażania technologii, potrzebne są zorientowane na długoterminowy rozwój energetyki słonecznej konkretne bodźce. Będą musiały one ewoluować w czasie w celu wspierania innowacji i rozwoju technologii oraz redukcji kosztów. Wdrażanie technologii PV zgodnie z harmonogramem określonym w przyjętym scenariuszu rozwoju rynku wymaga silnego, spójnego i zrównoważonego wsparcia polityki. Cztery główne obszary interwencji polityki to: Tworzenie ram politycznych dla wdrażania technologii fotowoltaicznych, w tym systemów zachęt do zmian zachodzących na rynku. Poprawa produktów i komponentów, stworzenie modeli finansowania, szkolenia i kształcenia w zakresie energetyki słonecznej. Wspieranie dalszego rozwoju technologii i prac badawczorozwojowych, mających na celu redukcję kosztów i poprawy sprawności systemów. Rozwój współpracy międzynarodowej dla ułatwienia transferu wiedzy do krajów rozwijających się. Źródła 1. Appleyard D.: Global PV Supply: Realizing a Vision, Renewable Energy World 4/2010. 2. Englander D., Bradford T.: PV Technology, Production and Cost, 2009 Forecast PV THROUGH 2012: The Anatomy of a Shakeout. GTM Research. Cambridge 2009. 3. Dobrzański L.A., Musztyfaga M., Drygała A., Panek P., Drabczyk K., Zięba P.: Wytwarzanie ogniw fotowoltaicznych z wykorzystaniem metody sitodruku. I Krajowa Konferencja Fotowoltaiki. KrynicaZdrój 2009. 4. Planning & Installing Photovoltaic Systems. wyd. II, Earthscan 2008.