Magazyn energii: niepotrzebny gadżet czy niezbędne urządzenie na czasy kryzysu energetycznego?

Boom na fotowoltaikę się skończył, a w programie Mój Prąd 4.0 zostało jeszcze mnóstwo pieniędzy. Rząd podnosi więc kwoty dofinansowania. Na co jeszcze, oprócz mikroinstalacji PV, można dostać pieniądze? Na magazyn energii i systemy HEMS. Do czego one służą i komu opłaca się je instalować?

Od połowy grudnia obowiązują nowe zasady przyznawania dotacji w ramach programu Mój Prąd 4.0. Jego głównym celem jest (na papierze) wspieranie rozwoju przydomowej fotowoltaiki. Ale o ile w poprzedniej edycji pieniądze rozeszły się w trzy miesiące, o tyle teraz Ministerstwo Klimatu musiało przedłużać termin składania wniosków i zwiększać kwotę dofinansowania, bo wykorzystano niecałą jedną czwartą środków.

Ciekawe? Po przeczytaniu wróć tutaj, kliknij i odkryj sprawdzone patenty Samcika na ochronę przed inflacją

Ile można dostać w nowym rozdaniu? Dla osób, które dopiero teraz chcą zacząć przygodę z odnawialnymi źródłami energii, na mikroinstalację fotowoltaiczną można otrzymać maksymalnie 6000 zł. Jeśli ktoś robi większą inwestycję i planuje dodatkowe urządzenia, to kwota ta rośnie do 7000 zł, a dodatkowo dofinansowane są te urządzenia.

Co to za urządzenia? Magazyn energii jest dofinansowany kwotą do 16 000 zł, magazyn ciepła do 5000 zł, a system EMS/HEMS do 3000 zł.

Ci, którzy już mają fotowoltaikę i korzystali z dotacji wcześniej, wcale nie są wykluczeni. Dla mikroinstalacji, dla której zakupiony i zamontowany zostanie co najmniej jeden dodatkowy element, dofinansowanie wynosi do 3000 zł, a na magazyn energii, ciepła i system EMS/HEMS kwoty są te same.

W tym ostatnim przypadku warunkiem jest przejście z systemu odpustów (net-mettering) na net-billing. I tu leży odpowiedź na pytanie, dlaczego Mój Prąd 4.0 nie wypalił.

Lepsze wrogiem dobrego. Różnice między net-mettering a net-billing

Wielki boom na fotowoltaikę w ostatnich latach wynikał między innymi z mechanizmu rozliczania. System net-mettering polegał na tym, że prosument (czyli producent, który jednocześnie jest konsumentem, na przykład gospodarstwo domowe z zamontowaną fotowoltaiką) nadwyżki prądu wpuszczał do sieci. A gdy mu brakowało prądu, to mógł energię za darmo odebrać z sieci, a dokładnie 0,8 kWh za każdą wyprodukowaną 1 kWh.

Nowy system, czyli net-billing, polega na sprzedawaniu energii operatorowi (po cenie wyznaczanej przez Towarową Giełdę Energii) i odkupywaniu jej, gdy będzie potrzebna.

W pierwszym systemie (zwanym też systemem opustów) można było dość łatwo przeliczyć stopę zwrotu z inwestycji w fotowoltaikę. Wiadomo, ile gospodarstwo domowe zużywa prądu, ile generuje instalacja, a ile trzeba dodatkowo pobrać, taryfy były także w miarę przewidywalne na przestrzeni lat. Przy dobrze dokonanych obliczeniach można było mieć prąd za darmo – trzeba tylko mieć odpowiednio więcej nadwyżek niż pobierać z sieci.

W nowym systemie stopa zwrotu jest niemożliwa do obliczenia. Dlaczego? Ponieważ nie jest z góry znana cena, po której prosument sprzedaje energię do sieci. Co więcej, cena ustalana jest raz na miesiąc i to w połowie kolejnego miesiąca. A do tego może być jeszcze korygowana przez kolejne 12 miesięcy. Notowania można zobaczyć tutaj.

A jeśli tego wszystkiego byłoby mało, rząd w ramach „walki z wysokimi cenami prądu” zniósł tzw. obligo giełdowe, czyli obowiązek sprzedawania prądu przez firmy energetyczne na rynku TGE. Dzięki temu ceny prądu dla odbiorców miały spaść. Tylko efektem ubocznym jest to, że notowania na giełdzie mogą oderwać się od realnych cen prądu, a mechanizmy ich ustalania staną się mniej przejrzyste.

A jeśli nie wiadomo, po ile będzie PSE od prosumenta odkupywać energię, to nie da się przewidzieć, czy inwestycja w panele zwróci się w rok, pięć czy dziesięć lat. To nie znaczy, że się nie zwróci – po prostu nie wiadomo kiedy. A skoro tak, to dużo trudniej przekonać bank, żeby taką inwestycję sfinansował, a i samemu trzeba się trzy razy zastanowić, czy podejmować takie ryzyko.

Chętnych na fotowoltaikę w nowym systemie za wielu nie ma, a rząd osobom, które załapały się na poprzedni system, jest gotów dopłacić, by z niego zrezygnowały. To chyba dobrze pokazuje, który mechanizm rozliczania jest korzystniejszy dla prosumenta.

Zamiast wpuszczać prąd do sieci – postawić magazyn energii. Kiedy to się opłaci?

Największą bolączką odnawialnych źródeł energii – zwłaszcza tych najpopularniejszych, czyli ze słońca i wiatru – jest to, że produkcja prądu nie jest powiązana z zapotrzebowaniem. Elektryczność wytwarzana jest wtedy, kiedy świeci słońce albo kiedy wieje wiatr, a nie wtedy, kiedy odbiorcy mają największe zużycie.

Rozwiązaniem tego problemu są magazyny energii. Gdyby można było nadwyżki generowane przez fotowoltaikę w środku słonecznego dnia przechować i wykorzystać w nocy, gdy słońca, z natury rzeczy, nie ma – wówczas można by się było uniezależnić od tradycyjnych źródeł energii.

Do tego właśnie służy magazyn energii. Może być w wersji przydomowej – jest to wtedy dużo większa wersja powerbanku, który służy do ładowania telefonu na wycieczkach. Ale magazynowanie energii jest możliwe także na poziomie lokalnym, regionalnym, a nawet centralnym. Zmienia się tylko technologia.

Na skalę krajową energię magazynuje się m.in. w tak zwanych elektrowniach szczytowo-pompowych. Podstawa ich działania jest dość prosta – zużywa się energię do wpompowania wody do zbiornika położonego wysoko (i mowa tu o zbiornikach wielkości jeziora), a gdy potrzeba tę energię odzyskać, to wodę się spuszcza w dół, by napędzić turbiny.

Mamy w Polsce kilka takich magazynów energii. Łącznie są w stanie przechować 9 GWh energii. Na ile to może starczyć? Dla porównania w 2021 r. krajowe zużycie energii wyniosło 164 TWh (164 000 GWh). Czyli można w ten sposób zmagazynować 0,005% rocznego zapotrzebowania. Gdyby nagle odłączyć Polskę od wszystkich innych źródeł energii, to prądu w tych magazynach (o ile byłyby pełne) starczyłoby na niecałe pół godziny.

I taka jest rola tych elektrowni – mają raczej stanowić awaryjną rezerwę, gdyby coś się działo. Ale kiedy awarii nie ma, to mogą korzystać na arbitrażu cenowym, czyli wykorzystać fakt, że rynkowa cena prądu nie jest taka sama w ciągu doby. Ten gigantyczny magazyn energii może „ładować się” w nocy, gdy zużycie (i cena) jest niższa, a generować prąd w ciągu dnia, gdy cena jest wysoka.

A co w warunkach domowych? Dostępne na rynku magazyny energii – czyli po prostu duże akumulatory – mają pojemność zazwyczaj kilku, kilkanastu kilowatogodzin. Czyli są w stanie zaspokoić zużycie gospodarstwa domowego na dobę, a większe być może na nieco dłużej. Nie są to więc urządzenia, które pozwolą przetrwać „złotą polską jesień”, kiedy słońce chowa się za chmurami i smogiem w październiku, a pokazuje się dopiero w marcu.

W większości przypadków zestaw fotowoltaiki z magazynem energii jest w stanie zrównoważyć produkcję i zużycie w cyklu dzień-noc. Trzeba przecież pamiętać, że nie cały wyprodukowany prąd trafia do magazynu – część na bieżąco jest zużywana.

Czy takie rozwiązanie się opłaca? I tu znowu dochodzimy do ściany w postaci systemu net-billingu. Nie wiadomo, po jakiej cenie kupi od nas prąd operator, a więc nie jesteśmy w stanie skalkulować, czy w danym momencie bardziej opłaca się oddawać prąd do sieci, czy uzupełniać magazyn energii.

Przydomowy akumulator ma jednak dodatkową zaletę – daje bezpieczeństwo na wypadek przerw w dostawie prądu. A to działa jak ubezpieczenie na wypadek, gdyby burza czy wichura zerwała przewody – wówczas magazyn energii podtrzyma najważniejsze urządzenia w domu: lodówkę, oświetlenie, ogrzewanie itd.

Jak powinien wyglądać Mój Prąd 5.0, by magazyny energii naprawdę się opłacały? Mam trzy propozycje

Program Mój Prąd 4.0, który trwa obecnie, okazał się klapą – i zwiększanie kwot dopłat tego raczej nie zmieni. Co by się musiało zmienić, by kolejna edycja wyszła lepiej? Oto trzy postulaty.

Po pierwsze, wrócić do net-metteringu. Jeśli państwo chce zachęcić do inwestowania, to warunki muszą być jasne. Widać wyraźnie, że nowy mechanizm net-billingu się nie sprawdza. Z drugiej strony być może system opustów był zbyt kosztowny dla operatora sieci? Można znaleźć złoty środek.

Z jednej strony rozliczenia według wolumenu są dużo bardziej przejrzyste. Ale gwałtowny rozwój fotowoltaiki sprawił problemy dla utrzymania sieci przesyłowej, która nie była projektowana z myślą o rozproszonej produkcji energii. Może więc rozliczeniu powinna podlegać tylko ta część rachunku, która dotyczy samego zużycia – zaś opłata przesyłowa powinna pozostać.

Mielibyśmy wówczas sytuację, w której wszyscy składają się po równo na utrzymanie sieci, a jeśli ktoś wprowadzi swoje nadwyżki do systemu, to może z niego odebrać proporcjonalną ilość prądu, gdy tego potrzebuje. Jak uniknąć opłaty przesyłowej? Tutaj powinna być ulga za… magazynowanie energii. Im bardziej prosument staje się samowystarczalny, tym mniej musi płacić. Wydaje się to uczciwe.

Po drugie, taryfy strefowe powinny być dużo bardziej zróżnicowane. Gospodarstwa domowe mają do wyboru taryfę ze stałą ceną za kilowatogodzinę przez całą dobę albo z wyższą stawką w „godzinach szczytu” i niższą – np. w nocy czy w weekendy. Przy normalnym zużyciu prądu te ceny są często na tyle zbliżone do siebie, że potencjalna korzyść jest niewspółmierna do wysiłku, jaki trzeba włożyć w przeorganizowanie codziennych obowiązków.

Nie da się przecież włączać lodówki tylko w nocy, obiad trzeba ugotować czy odgrzać w porze obiadu, a kto mieszka w bloku rozumie, że robienie prania z wirowaniem o północy nie przysparza sympatii wśród sąsiadów.

Dużo większa rozpiętość cen pozwoliłaby uczynić zakup magazynu energii opłacalnym nawet bez fotowoltaiki. W jaki sposób? Dzięki napełnianiu go wtedy, gdy jest tanio i korzystaniu ze zgromadzonej energii, gdy jest drogo.

Żeby proces ten był rzeczywiście efektywny, potrzebne są jednak systemy zarządzania energią domową (HEMS, home energy management system). Potrafią one zoptymalizować moment napełniania magazynu energii i korzystania ze zgromadzonych zasobów. Docelowo taryfa mogłaby być zmienna w ciągu dnia i bazować na cenach rynkowych.

W 2024 r. system net-billing ma być rozliczany według cen godzinowych z giełdy (dobrze by było do tego czasu nie rozłożyć naszej TGE na łopatki). Ręczne sterowanie produkcją, zużyciem i magazynowaniem energii stanie się bardzo trudne. Bez HEMS ani rusz. Co ciekawe, im więcej będzie fotowoltaiki podłączonej w kraju, tym niższa będzie cena. Dlaczego? Bo w słonecznym dniu wszystkie instalacje zwiększają produkcję, wpuszczają go do sieci, podaż rośnie, cena spada.

Warto pamiętać także o tym, że energia to nie tylko prąd. Magazynem energii jest także ciepło w domu lub mieszkaniu. Jeśli ogrzewanie naszego lokalu jest elektryczne (pompa ciepła), to można zaoszczędzić, nagrzewając go nad ranem np. o dodatkowy 1 stopień Celsjusza, jeszcze w nocnej taryfie, by zmniejszyć pobór energii po przejściu na dzienną. W połączeniu z termoizolacją, może to dać niezłe efekty.

Po trzecie, wykorzystać pieniądze, które teraz rząd chce przeznaczyć na indywidualne magazyny energii, na budowanie takich instalacji na szczeblu lokalnym. W tych gminach czy miejscowościach, gdzie dużo jest zainstalowanych źródeł odnawialnych, magazyn energii mógłby zbierać nadwyżki od mieszkańców.

Oprócz zadania bilansowania tego mikrosystemu energetycznego taki gminny czy sołecki magazyn energii byłby narzędziem do zarządzania kryzysowego. Przy awariach sieci możliwe byłoby podtrzymywanie dostaw prądu wszystkim mieszkańcom. A przy poważniejszych sytuacjach – np. powodzi – zgromadzona energia zasilałaby wybrane punkty użyteczności publicznej: szpital, szkołę, punkty zbiórki.

Do tego trzeba jednak potrzeba trochę więcej planowania i analiz. Dużo łatwiej jest rozdawać pieniądze każdemu, kto się po nie zgłosi. Tym bardziej że wybory coraz bliżej.

Przeczytaj też: Fotowoltaika drożeje na potęgę. Trzech winnych i próba odpowiedzi na pytanie: czekać, aż ceny spadną, czy montować? Liczę!

Źródło zdjęcia: Ihor Saveliev/Unsplash