Jak działa fotowoltaika i czy jej instalacja się opłaca?

Gdzie sprawdzi się fotowoltaika?

Instalacje fotowoltaiczne umożliwiają przekształcanie energii słonecznej w energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Jest to rozwiązanie ekologiczne i stosunkowo tanie, które znajduje zastosowanie zarówno wśród konsumentów indywidualnych, jak i przedsiębiorstw. Zastosowanie fotowoltaiki jest bardzo szerokie i obejmuje różne sektory, od indywidualnych gospodarstw domowych po ciężki przemysł. Fotowoltaika bywa proponowana jako dość uniwersalny element strategii dekarbonizacyjnej w przedsiębiorstwach przemysłowych, bo można ją zastosować niemalże wszędzie i zawsze przynosi oszczędności jako własne źródło energii.

W przypadku domów jednorodzinnych instalacja fotowoltaiczna pozwala na zaspokojenie części zapotrzebowania na energię elektryczną, zmniejszając rachunki za prąd i zwiększając niezależność energetyczną. Z kolei w firmach, szczególnie tych o dużym zapotrzebowaniu na energię, takich jak zakłady przemysłowe, fotowoltaika może stanowić element strategii oszczędnościowej. Dzięki instalacjom fotowoltaicznym, przedsiębiorstwa mogą zredukować koszty energii i ograniczyć emisję dwutlenku węgla.

Ponadto, fotowoltaikę z powodzeniem stosuje się w dużych projektach infrastrukturalnych, takich jak farmy słoneczne, które są w stanie produkować energię na dużą skalę, zaspokajając potrzeby całych społeczności lub przemysłowych odbiorców. W ostatnich latach coraz częściej fotowoltaika jest także stosowana w połączeniu z innymi technologiami, takimi jak magazyny energii czy systemami zarządzania energią, co pozwala na jeszcze bardziej efektywne wykorzystanie energii słonecznej.

Jak działają panele fotowoltaiczne?

Fotowoltaika opiera się na wykorzystaniu energii słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej. Głównym elementem systemu są panele fotowoltaiczne, które składają się z ogniw półprzewodnikowych - najczęściej wykonanych z krzemu. Ogniwa te działają na zasadzie efektu fotowoltaicznego, czyli zjawiska polegającego na przekształcaniu energii świetlnej w energię elektryczną. Gdy światło słoneczne pada na ogniwa, fotony (cząstki światła) przekazują energię elektronowi w materiale półprzewodnikowym, co powoduje, że elektron zostaje uwolniony i zaczyna przepływać, tworząc prąd elektryczny.

Ogniwa fotowoltaiczne są połączone w większe moduły, które tworzą panele fotowoltaiczne. Panele te produkują prąd stały (DC), który następnie jest konwertowany na prąd zmienny (AC) przez falownik i wykorzystywany do zasilania urządzeń elektrycznych, a nadwyżka może być przesyłana do sieci energetycznej. Dzięki temu, system fotowoltaiczny może pełnić rolę zarówno dostawcy energii dla firmy, jak i źródła dochodu poprzez sprzedaż nadwyżek do sieci.

Jaki jest okres zwrotu fotowoltaiki?

Średni okres zwrotu inwestycji w fotowoltaikę dla firm wynosi zazwyczaj od 7-8 lat. W regionach o dobrych warunkach słonecznych (np. Hiszpania czy Grecja), okres ten może być krótszy, podczas gdy w rejonach o gorszym nasłonecznieniu może wydłużyć się do 8-9 lat. Czynniki, które wpływają na okres zwrotu, to:

• kąt nachylenia i orientacja – w zależności od sposobu wykorzystania energii dobór odpowiedniego kąta i orientacji ułożenia paneli umożliwia zmaksymalizowanie produkcji energii lub autokonsumpcji;
• autokonsumpcja energii – zazwyczaj im więcej energii zużywane jest na własne potrzeby tym szybciej zwróci się instalacja;
• możliwość magazynowania energii – magazyny energii pozwalają zwiększyć autokonsumpcję i wykorzystać ją wtedy, gdy w sieci jest ona najdroższa;
• wielkość instalacji – im większa instalacja, tym wyższe oszczędności na rachunkach za energię, ale również wyższe koszty;
• cena energii elektrycznej – wzrost cen energii przyspiesza zwrot z inwestycji, ponieważ firma szybciej odzyskuje zainwestowane środki;
• dotacje i wsparcie finansowe – korzystanie z dostępnych programów finansujących instalacje fotowoltaiczne pozwala ograniczyć koszt inwestycji.

Wsparcie finansowe do instalacji fotowoltaicznych

W Polsce przedsiębiorcy mogą skorzystać z różnych form dofinansowania na instalacje fotowoltaiczne, co znacząco obniża koszty inwestycji i przyspiesza okres zwrotu. W 2025 roku dostępne są następujące programy wsparcia.

Regionalne programy operacyjne

W zależności od województwa, dostępne są regionalne programy operacyjne oferujące wsparcie dla przedsiębiorców inwestujących w odnawialne źródła energii. Warto zapoznać się z ofertą regionalnych funduszy, które mogą oferować dodatkowe dotacje lub pożyczki na instalacje fotowoltaiczne.

Krajowy Plan Odbudowy

W ramach Krajowego Planu Odbudowy przewidziano środki na wsparcie inwestycji w odnawialne źródła energii, w tym fotowoltaikę. Przedsiębiorcy mogą ubiegać się o pożyczki lub dotacje na realizację projektów związanych z OZE.

Programy banków i instytucji finansowych

Niektóre banki i instytucje finansowe oferują preferencyjne pożyczki lub leasingi na instalacje fotowoltaiczne dla firm. Warto sprawdzić aktualne oferty banków, które mogą współpracować z programami rządowymi lub unijnymi, oferując korzystne warunki finansowania.

Jakie są zalety fotowoltaiki?

Fotowoltaika w firmach przemysłowych to proste i skuteczne rozwiązanie, które zapewnia własne, ekologiczne źródło energii. Do najważniejszych zalet fotowoltaiki można zaliczyć:

• redukcję kosztów energii - instalacja fotowoltaiczna pozwala na znaczną obniżkę rachunków za energię elektryczną, co jest szczególnie istotne dla firm o dużym zużyciu energii. Typowe oszczędności mogą sięgać nawet 30% rocznie;
• niezależność od rosnących cen energii - produkcja własnej energii elektrycznej zapewnia stabilność kosztów operacyjnych i ogranicza wpływ nieprzewidywalnych wzrostów cen energii na rynku;
• poprawę wizerunku firmy - inwestycja w odnawialne źródła energii może pozytywnie wpływać na postrzeganie firmy jako odpowiedzialnej ekologicznie, co jest coraz bardziej istotne dla partnerów biznesowych i klientów;
• możliwość sprzedaży nadwyżek energii - wytworzona energia, która nie jest wykorzystywana na potrzeby firmy, może być sprzedawana do sieci energetycznej, generując dodatkowe przychody. Najlepiej jednak zużywać całą wyprodukowaną energię na własne potrzeby;
• długoterminową stabilność energetyczną - instalacje fotowoltaiczne charakteryzują się wysoką trwałością i niskimi kosztami eksploatacji, co zapewnia długoterminowe działanie i utrzymanie wysokiej wydajności. 

Jakie są wady fotowoltaiki?

• wysoki koszt początkowy inwestycji - zakup i instalacja paneli fotowoltaicznych wiążą się z dużymi wydatkami początkowymi, co może stanowić barierę dla niektórych przedsiębiorstw;
• potrzebna odpowiednia powierzchnia montażowa - instalacja fotowoltaiczna wymaga odpowiedniej przestrzeni, co może być problematyczne w przypadku ograniczonej powierzchni dachu lub terenu wokół zakładu. Dodatkowo mogą się pojawić problemy w postaci niewystarczającej nośności dachu i uniemożliwić montaż paneli;
• zależność od warunków atmosferycznych - efektywność paneli fotowoltaicznych jest uzależniona od nasłonecznienia, co oznacza, że w pochmurne dni produkcja energii jest ograniczona. Należy również zadbać o możliwość odpowiedniego ustawienia paneli względem słońca;
• potrzeba regularnej konserwacji i monitoringu - aby zapewnić optymalną wydajność instalacji, konieczne jest przeprowadzanie regularnej konserwacji i monitorowania jej pracy, co wiąże się z dodatkowymi kosztami i obowiązkami;
• potencjalne ryzyko pożaru - nieprawidłowo wykonane lub uszkodzone instalacje fotowoltaiczne mogą stanowić zagrożenie pożarowe, co wymaga szczególnej uwagi podczas projektowania i montażu systemu;
• warunki środowiskowe i PZT – dla większych instalacji fotowoltaicznych może zaistnieć potrzeba uzyskania warunków środowiskowych i musi być ona zgodna miejscowym planem zagospodarowania terenu.

,,Decyzja o wdrożeniu fotowoltaiki w firmie przemysłowej powinna być poprzedzona dokładną analizą potrzeb energetycznych przedsiębiorstwa, profilu zużycia energii elektrycznej oraz możliwości technicznych posadowienia instalacji. Z naszego doświadczenia wynika, że inwestycje w fotowoltaikę to dobry krok, który zawsze przynosi wiele korzyści, o ile instalacja jest dobrze zaprojektowana. Fotowoltaika w zakładach przemysłowych opłaca się najbardziej, kiedy jest przeznaczona na potrzeby autokonsumpcji – czyli nie jest sprzedawana do sieci, tylko w całości wykorzystywana przez wytwarzający energię zakład.” - mówi Przemysław Kurylas, Dyrektor Operacyjny w DB Energy.

Posiadanie własnych źródeł energii, takich jak instalacje fotowoltaiczne, w połączeniu z systemami magazynowania energii, znacząco zwiększa niezależność energetyczną przedsiębiorstwa. Dzięki temu firma zyskuje lepszą kontrolę nad kosztami operacyjnymi i redukuje zależność od zewnętrznych dostawców energii. Inwestycje te wymagają jednak dokładnej analizy warunków technicznych i środowiskowych oraz oszacowania okresu zwrotu inwestycji. W kontekście rosnącego nacisku na dekarbonizację i niezależność energetyczną, takie rozwiązania mogą zwiększać przewagę konkurencyjną, umożliwiając firmom utrzymanie stabilności operacyjnej nawet w trudnych warunkach rynkowych.