Opłacalność fotowoltaiki: metoda liczenia okresu zwrotu krok po kroku

Co właściwie liczymy

„Czy to się opłaca” jest pytaniem o relację dwóch wielkości: jednorazowego nakładu i corocznej korzyści. Najprostszą miarą jest prosty okres zwrotu, czyli nakład podzielony przez roczną korzyść. Ma on wady – pomija zmianę wartości pieniądza w czasie, degradację modułów i przyszłe wydatki – ale jest zrozumiały i wystarcza do porównania wariantów. Dokładniejsze miary, takie jak wartość bieżąca netto (NPV) czy uśredniony koszt wytworzenia energii (LCOE), opisujemy w dalszej części.

Ogólne argumenty za i przeciw inwestycji zebraliśmy w tekście czy fotowoltaika się opłaca. Tutaj zajmujemy się samą arytmetyką. W poradniku publikowanym w tej domenie w latach 2018–2024 podobne wyliczenia pojawiały się kilkakrotnie, ale opierały się na systemie opustów i ówczesnych cenach – dziś trzeba je przeprowadzić od nowa.

Zmienne rachunku

1. Nakład netto

Punktem wyjścia jest cena instalacji z montażem i podatkiem VAT (8 procent dla mikroinstalacji na budynku mieszkalnym do 300 m² lub w jego obrębie). Od niej odejmuje się to, co inwestor odzyska: dotację, jeżeli faktycznie ją otrzyma, oraz efekt podatkowy ulgi termomodernizacyjnej. Jeżeli inwestycja jest kredytowana, do nakładu dolicza się sumę odsetek i prowizji. Przegląd instrumentów znajdziesz na stronie o finansowaniu; pamiętaj, że dotacje mają nabory ograniczone w czasie i nie wolno zakładać ich w ciemno.

2. Roczna produkcja

Moc instalacji w kWp mnoży się przez jednostkowy uzysk – w Polsce 950–1050 kWh z każdego kilowata przy orientacji południowej i nachyleniu 30–40 stopni. Dla połaci wschodniej lub zachodniej trzeba przyjąć kilkanaście procent mniej, dla zacienionej – tyle, ile wykaże symulacja. Zależność między mocą a energią wyjaśnia tekst kWp a kWh.

3. Autokonsumpcja

To najważniejsza i najtrudniejsza do oszacowania zmienna. Każdą wyprodukowaną kilowatogodzinę dzielimy na dwa strumienie: zużytą od razu w budynku i oddaną do sieci. Pierwsza jest warta tyle, ile kosztuje energia kupowana z sieci razem ze wszystkimi opłatami zmiennymi. Druga – tyle, ile wynika z systemu rozliczeń. W net-billingu różnica między tymi wartościami bywa trzy-, a nawet czterokrotna, dlatego kilka punktów procentowych autokonsumpcji zmienia wynik bardziej niż kilka procent ceny instalacji.

4. Cena energii z sieci

Liczy się pełny koszt zmienny jednej kilowatogodziny: energia czynna, zmienna opłata dystrybucyjna, opłata jakościowa, opłaty OZE i kogeneracyjna, akcyza i VAT. Najprościej wyznaczyć go z faktury: sumę pozycji zależnych od zużycia podzielić przez liczbę kilowatogodzin. Opłat stałych – abonamentowej, sieciowej stałej, przejściowej, mocowej w części ryczałtowej – fotowoltaika nie zmniejsza. Zatwierdzane taryfy publikuje Urząd Regulacji Energetyki.

5. Wartość nadwyżek

Tu drogi się rozchodzą, zależnie od systemu rozliczeń – opisujemy je niżej.

6. Koszty eksploatacji i upływ czasu

Do rachunku wieloletniego dochodzą: degradacja modułów (około pół procenta rocznie), prawdopodobna wymiana falownika po kilkunastu latach, ewentualne przeglądy i ubezpieczenie. W drugą stronę działa wzrost cen energii, jeśli się go zakłada – ale to założenie, nie pewnik.

Co widać w scenariuszach

Zestawienie pokazuje hierarchię zmiennych. Przejście z 30 na 50 procent autokonsumpcji skraca zwrot o dwa lata – tyle samo, ile dałoby obniżenie ceny instalacji o ponad 5000 zł. Zmiana wyceny nadwyżek o 10 groszy przesuwa wynik o ponad rok. Wzrost ceny energii z sieci działa na korzyść, ale tylko przez tę część produkcji, która jest zużywana na miejscu. I wreszcie porównanie ze scenariuszem F tłumaczy, dlaczego okresy zwrotu podawane w materiałach sprzed 2022 r. są dziś nieosiągalne bez zmiany sposobu korzystania z energii.

Jak podnieść autokonsumpcję bez dodatkowych urządzeń

Najtańsze rezerwy leżą w harmonogramie. Pralka, zmywarka i suszarka mają funkcję opóźnionego startu; bojler elektryczny można sterować zegarem lub stycznikiem tak, by grzał w południe; klimatyzacja z natury pracuje wtedy, gdy świeci słońce. Większe przesunięcie daje pompa ciepła z zasobnikiem ciepłej wody i buforem, podgrzewająca wodę w ciągu dnia – zasadę jej pracy opisuje tekst jak działa pompa ciepła – oraz ładowanie samochodu elektrycznego w godzinach produkcji. Wiele falowników ma wyjście sterujące, które załącza wybrany odbiornik po przekroczeniu zadanej mocy nadwyżki.

Na autokonsumpcję wpływa też sam dobór mocy. Mniejsza instalacja ma wyższy odsetek zużycia własnego, większa – niższy. W net-billingu optimum leży zwykle bliżej rocznego zużycia niż powyżej niego, a przy cenach godzinowych rośnie sens układu wschód–zachód, który produkuje mniej w południe, a więcej rano i po południu.

Magazyn energii w rachunku

Magazyn przesuwa nadwyżkę z południa na wieczór. Jego roczną korzyść liczy się jako liczbę kilowatogodzin przepuszczonych przez akumulator pomnożoną przez różnicę między ceną energii z sieci a wyceną nadwyżek, z poprawką na sprawność cyklu. Przykładowo, przy 200 pełnych cyklach rocznie, pojemności użytkowej 5 kWh i różnicy cen 0,80 zł wychodzi około 800 zł rocznie przed uwzględnieniem strat. Tę kwotę zestawia się z ceną magazynu pomniejszoną o ewentualną dotację – w programie Mój Prąd dopłaty do magazynów były od 2022 r. wyraźnie wyższe niż do samych paneli. Rachunek poprawiają taryfy dynamiczne i wielostrefowe, jeśli magazyn potrafi ładować się tanio z sieci, oraz funkcja zasilania awaryjnego, której wartości nie da się łatwo wyrazić w złotych.

Miary dokładniejsze niż prosty okres zwrotu

Zdyskontowany okres zwrotu i NPV

Tysiąc złotych zaoszczędzony za piętnaście lat jest wart mniej niż tysiąc złotych dziś. Rachunek zdyskontowany sprowadza przyszłe korzyści do wartości bieżącej przy założonej stopie – na przykład oprocentowaniu lokat albo kredytu, którym finansowana jest inwestycja. Suma zdyskontowanych korzyści z 25 lat pomniejszona o nakład to NPV; wartość dodatnia oznacza, że inwestycja przynosi więcej niż alternatywa o przyjętej stopie. Zdyskontowany okres zwrotu jest zawsze dłuższy od prostego.

Koszt wytworzenia kilowatogodziny

LCOE to wszystkie koszty z całego okresu życia instalacji podzielone przez całą wyprodukowaną energię. W naszym przykładzie: 24 000 zł nakładu plus, powiedzmy, 4000 zł na wymianę falownika, podzielone przez około 117 000 kWh wytworzonych w ciągu 25 lat (z uwzględnieniem degradacji), daje mniej więcej 0,24 zł za kWh. Tę liczbę wygodnie porównuje się z ceną energii z sieci – pod warunkiem pamiętania, że w net-billingu nie każda wyprodukowana kilowatogodzina zastępuje zakup po pełnej cenie.

Najczęstsze błędy w domowych kalkulacjach

• Mnożenie całej produkcji przez cenę energii z sieci – poprawne tylko w niedostępnym już systemie opustów, i to z korektą 0,8.
• Przyjmowanie autokonsumpcji z materiałów reklamowych zamiast z własnego trybu życia.
• Wliczanie do oszczędności opłat stałych, których instalacja nie zmniejsza.
• Zakładanie stałego, wysokiego wzrostu cen energii przez 25 lat i pomijanie tego, że w słoneczne godziny ceny rynkowe spadają.
• Liczenie dotacji, której nabór nie trwa, albo ulgi przy dochodach zbyt niskich, by ją wykorzystać.
• Pomijanie kosztu wymiany falownika oraz kosztu kredytu.
• Porównywanie okresów zwrotu ofert różniących się klasą urządzeń i zakresem prac – tu pomocny jest przegląd elementów w tekście o instalacjach fotowoltaicznych.

Dobrze przeprowadzony rachunek nie kończy się jedną liczbą, tylko przedziałem: wariant ostrożny, bazowy i optymistyczny. Jeśli inwestycja broni się w wariancie ostrożnym, decyzja jest prosta. Jeśli tylko w optymistycznym – warto wrócić do doboru mocy i zastanowić się, co można zmienić w sposobie zużycia energii.