W poszukiwaniu oszczędności

W poszukiwaniu oszczędności

Inwestycje w firmie ekologia

Jak zaoszczędzić

na energii elektrycznej?

Robert Wielgus, Eltrix

Istotnym kosztem działalności w zakresie produkcji ciastkarsko-piekarskiej są wydatki na energię, w tym energię elektryczną. Wszystkie działania prowadzące do ich redukcji są godne zainteresowania. Warto zastanowić się choćby nad inwestycją we własną elektrownię, która będzie produkować energię ze źródeł odnawialnych.

Jest bardzo dużo mitów dotyczących instalacji fotowoltaicznych. W publikowanym artykule chcielibyśmy skupić się na elektrowniach produkujących energię elektryczną na własne potrzeby przedsiębiorcy.

Zacznijmy więc od początku.

Instalacja fotowoltaiczna (PV) to zbiór urządzeń produkujących energię elektryczną przy udziale promieniowania słonecznego. Wpięta jest do wewnętrznego systemu elektrycznego za licznikiem, zatem w pierwszej kolejności pozwala na wykorzystanie wytworzonej energii na potrzeby własne. Uwarunkowania legislacyjne dają prawo sprzedaży nadwyżki wyprodukowanej energii do sieci. W efekcie instalacja ta staje się inwestycją, która pozwala generować znaczne zyski, nie wymagając przy tym żadnych opłat z tytułu jej eksploatacji.

Zatem nieprawdziwe jest twierdzenie, że energia elektryczna pochodząca z instalacji PV musi być w całości sprzedana, a następnie odkupiona po wyższej cenie.

W praktyce jeżeli instalacja PV nie jest przewymiarowana, to całość energii w niej produkowanej jest zużywana wewnętrznie.

lat 70. XX wieku panele fotowoltaiczne potaniały blisko stukrotnie (99%). W zależności od wielkości instalacji PV ilość produkowanej energii jest różna. Panele fotowoltaiczne o mocy 1 kWp, skierowane na południe, wytworzą w Polsce w ciągu roku około 9001100 kWh energii. Koszt ich założenia waha się w zależności od rodzaju, jakości, marki oraz poziomu skomplikowania montażu.

Jeśli nie mamy wystarczających funduszy, zawsze możemy skorzystać z oferowanej pomocy finansowej. Perspektywa mechanizmów inwestycyjnych w zakresie odnawialnych źródeł energii na lata 2014-2020 przewiduje przyznanie środków finansowych w ramach Regionalnych Programów Operacyjnych w kwocie 10 mld euro. Wobec czego pojawiają się ogromne możliwości poparte bezzwrotnymi dotacjami, które dają gwarancję sfinansowania inwestycji polegającej na budowie instalacji fotowoltaicznych.

Jednym z przykładów jest Piekarnia Staropolska z Otwocka. Firma ta złożyła wniosek o dotacje w ramach Mechanizmu Finansowego RPO 4.1 „Infrastruktura do produkcji i dystrybucji energii ze źródeł odnawialnych”, licząc na dotację w wysokości 80% kosztów kwalifikowalnych.

Ile to kosztuje?

Dlaczego to się opłaca?

Rozwój technologiczny i wzrost zainteresowania energią odnawialną sprawiły, że od

Od chwili uruchomienia instalacji energia produkowana przez panele słoneczne jest

Jak to działa?

Oczywiście zacząć trzeba od działań najprostszych, czyli wymiany urządzeń technologicznych na nowe, energooszczędne lub oświetlenia na LED. Dobrym pomysłem jest wspomniana już budowa własnej elektrowni. Największe korzyści w takim przypadku przynosi produkcja energii ze słońca, wiatru czy innych źródeł odnawialnych.

W zależności od wielkości przedsiębiorstwa źródłem dającym realne oszczędności może być: 1. biogazownia rolnicza – dla zakładów o mocy zamówionej ponad 1 MW, 2. elektrownia wodna – dla zakładów zlokalizowanych w pobliżu istniejących – czynnych – urządzeń piętrzących, 3. wiatr – dla zakładów zlokalizowanych w pobliżu otwartych przestrzeni, 4. słońce – dla wszystkich typów zakładów posiadających wystarczającą powierzchnię do zabudowy (dach lub grunt).

42

Mistrz Branży

styczeń 2018

Inwestycje w firmie ekologia Prognoza uzysku 6000

Energii w kW/h

darmowa, instalacja nie generuje kosztów związanych z eksploatacją, zimą nie wymaga odśnieżania ani podgrzewania. Jest bezobsługowa! Brak konieczności odśnieżania wynika z dwóch powodów. Po pierwsze, nowoczesne panele fotowoltaiczne pokryte są powłoką, która utrudnia osadzanie się brudu, a tym samym śniegu. Chwilowy opad może osadzić się na panelach, lecz po pewnym czasie zsunie się. Po drugie, w okresie zimowym łączna ilość energii elektrycznej wyprodukowanej przez instalację PV stanowi mniej niż 10% produkcji rocznej. Zatem nawet jeśli śnieg zalegałby w całości na panelach przez kilkanaście dni w roku, to i tak utrata uzysku byłaby niewielka. Oczywiście przy zachowaniu odpowiedniej ostrożności panele można odśnieżać.

Dzięki dobraniu odpowiedniego rozmiaru instalacji panele słoneczne wyprodukują tyle energii, aby zaspokoić potrzeby zakładu, a rachunki za energię elektryczną zostaną znacznie obniżone. Dzięki takiemu rozwiązaniu podwyżki cen za energię elektryczną przestaną być problemem.

4000

2000

Styczeń

Luty

Marzec

Kwiecień

Maj

Czerwiec

Lipiec

Październik Sierpień Grudzień Wrzesień Listopad

Energia wyprodukowana przez system PV (sieć AC)

Rys. 1. Prognoza uzysku dla instalacji o mocy 40 kWp W większości zakładów piekarsko-cukierniczych zapotrzebowanie na moc sięga od kilkudziesięciu do kilkuset kilowatów. Dopasowana instalacja fotowoltaiczna powinna zatem posiadać moc kilkuset kilowatów.

Sam fakt opłacalności korzystania z instalacji nie zależy od jej wielkości. Okres zwrotu inwestycji jest oczywiście nieco dłuższy przy instalacjach o mocy kilku kWp ze względu na stałe koszty związa-

ne chociażby z opracowaniem studium wykonalności i złożeniem wniosku. W naszej opinii moc powyżej 20 kWp jest graniczną, od której warto inwestować. Dla przykładu wspomniana Piekarnia Staropolska z Otwocka wskazała we wniosku chęć budowy dwóch instalacji o mocach 25 kWp i 40 kWp. Zapotrzebowanie na moc w drugiej lokalizacji przekraczało wprawdzie 40 kWp, lecz moc została ograniczona

reklama

MistrzBranzy.pl

43

Inwestycje w firmie ekologia ze względu na decyzję inwestora o zastosowaniu mikroinstalacji.

Analizując możliwość zastosowania instalacji PV, warto już na wstępnym etapie skontaktować się ze specjalizującą się w tym zakresie firmą, aby opracować koncepcję instalacji, w której zawarte będą informacje dotyczące okresu zwrotu. W chwili obecnej ceny instalacji PV kształtują się na takim poziomie, że montaż w całości z własnych środków zwraca się po 10 latach. Przy dotacji w wysokości 40% okres zwrotu to już 6 lat! Zestawienie owych wskaźników z ponad dwudziestoletnim okresem trwałości instalacji powoduje wzrost zainteresowania wśród przedsiębiorców.

Panele słoneczne zapewniają użytkownikom niezależność i bezpieczeństwo energetyczne. Instalacja PV jest dobrym rozwiązaniem ekologicznym ze względu na brak emisji dwutlenku węgla czy siarczanów. Nie powoduje zanieczyszczeń środowiskowych.

Wartość zysku oraz stopa zwrotu zależą od indywidualnych cech inwestycji.

Oczywiście należy zauważyć, że instalacja PV produkuje energię elektryczną tylko w ciągu dnia, zatem wydawać by się mogło,

Moc instalacji

40 kW

Wkład własny wraz z kosztami wniosku i dokumentacji technicznej

Dotacja

20%

80%

40 200 zł

160 800 zł

Korzyści:

Roczna ilość wyprodukowanej energii elektrycznej

39,4 MWh

Roczne korzyści z produkcji energii elektrycznej

10 283 zł

NPV w ciągu 20 lat

337 192,97 zł

Okres zwrotu wkładu własnego w latach

4

Analiza finansowa instalacji fotowoltaicznej że nie można zredukować rachunków do zera. W zależności od dostępnej powierzchni można tak dobrać wielkość instalacji, aby w cyklu rocznym produkowała nadwyżki energii, a te mogą być bez większych problemów sprzedawane spółkom obrotu, które bardzo chętnie odkupują energię pochodzącą z instalacji PV. Instalacja PV produkuje energię w szczytach zapotrzebowania i dlatego jest tak pożądana.

Co prawda przedsiębiorcy nie mogą korzystać z ustawowego net-meteringu, czyli magazynowania nadwyżek energii w krajowym systemie elektroenergetycznym. Niemniej jednak ze względu na dość atrakcyjną cenę zakupu zielonej energii (na chwilę obecną cena zakupu energii elektrycznej pochodzącej ze słońca wynosi ok. 200 zł/1 MWh) sprzedaż nadwyżek powoduje podobny rezultat do net-meteringu.

Fotowoltaika – od czego zacząć?

Wstępna koncepcja z analizą techniczną i ekonomiczną To ekspercki materiał przygotowany na podstawie zdjęć i dostępnej dokumentacji inwestora, który przedstawia analizę techniczną i ekonomiczną wybudowania instalacji fotowoltaicznej. W wyniku tych prac otrzymywana jest wizualizacja instalacji, optymalnie wykorzystująca dostępną powierzchnię. Kalkulowana jest też przewidywana kwota inwestycji, a zakładane korzyści opracowywane są w oparciu o przesłane faktury za energię elektryczną. Uwzględniane są w niej wartość potencjalnej dotacji z projekcją adekwatnego programu wsparcia dla zaplanowanej instalacji. Takie opracowanie warto powierzyć wyspecjalizowanej firmie, posiadającej stosowne doświadczenie oraz osoby z odpowiednimi uprawnieniami, np.

Certyfikat Instalatora OZE wydawany jest przez prezesa UDT. Opracowanie wniosku o dotację Wniosek jest zbiorem dokumentów wynikających z wymogów regulaminowych danego programu wsparcia. Częścią integralną, a zarazem wymaganą do złożenia wniosku jest wstępna dokumentacja techniczna. W wielu programach wydatki związane z tym etapem przygotowań stanowią koszt kwalifikowalny inwestycji i podlegają zwrotowi. W przypadku instalacji PV większych od 40 kWp warto dużo wcześniej przy-

44

Mistrz Branży

styczeń 2018

gotować się do złożenia wniosku, gdyż załącznikiem do niego jest projekt budowlany, którego opracowanie może trwać nawet do 6 miesięcy.

Wstępna dokumentacja techniczna To komplet dokumentów wymaganych do złożenia wniosku o dotację. Dane przedstawione w opracowanej dokumentacji podlegają ocenie jednostki weryfikującej.

Mają one wpływ na ocenę zarówno formalną, jak i merytoryczną. W wielu programach wydatki związane z tym etapem przygotowań stanowią koszt kwalifikowalny inwestycji i podlegają zwrotowi. W przypadku instalacji o mocy ponad 40 kWp niezbędny jest projekt budowlany z pozwoleniem na budowę.

Budowa instalacji Po przyznaniu dotacji następuje wybudowanie instalacji oraz obsługa rozliczenia wniosku. Przy wyborze firmy wykonawczej należy kierować się doświadczeniem instalatora w zakresie budowy instalacji, ale również rozliczenia wniosków unijnych. Ten etap oznacza równocześnie początek zarabiania pieniędzy. W praktyce od momentu otrzymania dotacji do chwili generowania pierwszych zysków mija nie więcej niż 6 miesięcy.

Inwestycje w firmie artykuł promocyjny

Zainwestuj w instalacje fotowoltaiczne – to się opłaca!

Fotowoltaika funkcjonuje na świecie od ponad 30 lat. To system, który pozwala generować prąd elektryczny z energii słonecznej. Dzięki sprawdzonym komponentom i użyciu nowoczesnych rozwiązań realne jest uniezależnienie się od dostawcy prądu. Gwarantuje to nie tylko oszczędności, to instalacja, która służy środowisku. Instalacje fotowoltaiczne są coraz popularniejsze również w Polsce, ich profesjonalnym montażem zajmuje się m.in. firma Elektro Masters.

E l e k t r o M a s t e r s is t n ie je n a r y n k u o d 2013 roku. Jesteśmy krakowską firmą wykonującą instalacje fotowoltaiczne i elektryczne. Mamy na swoim koncie ponad 200 instalacji o mocy od 3 do 100 kW. wiadczymy usługi na terenie całego kraju. Zapewniamy kompleksową realizację zadania: od projektu, poprzez kalkulację zysków, profesjonalny montaż, wykonanie stosownych pomiarów oraz dopełnienie formalności związanych z przyłączeniem instalacji PV do sieci dystrybucyjnej. Korzystamy z najwyższej jakości komponentów.

Dostarczane przez nas panele fotowoltaiczne, falowniki oraz systemy montażowe posiadają niezbędne atesty, certyfikaty i objęte są długoletnim okresem gwarancji. Zatrudniamy wykwalifikowanych monterów i elektryków z odpowiednimi uprawnieniami, dzięki czemu świadczone przez nas usługi wykonywane są profesjonalnie i terminowo, z dbałością o estetykę.

Inwestycja w instalacje fotowoltaiczne to niższe rachunki za prąd, niezależność energetyczna, innowacyjny system poprawiający efektywność energetyczną budyn-

ku oraz dbałość o środowisko naturalne.

Każdemu klientowi zapewniamy bezpłatne doradztwo pozwalające dobrać najkorzystniejsze dla niego rozwiązanie. Zapraszamy do współpracy z firmą Elektro Masters! akres usług instalacje fotowoltaiczne ogrzewanie elektryczne instalacje elektryczne systemy alarmowe monitoring CCTV

w w w .e le k t r o m a s t e r s .p l

reklama

wTwojej piekarni i cukierni

Instalacje Fotowoltaiczne elektromasters.pl

tel.+48 661 113 499 MistrzBranzy.pl

37

Małgorzata Majdan, Geth

W poszukiwaniu oszczędności

– Odzysk Ciepła z pieCów i urządzeń ChłOdniCzyCh w piekarni Czy stosowanie nowoczesnych urządzeń do odzysku energii się opłaca? To pytanie najczęściej stawiane przez piekarzy. Odpowiedź jest prosta: oczywiście, nikt nie inwestuje w tę technologię z miłości do bliźniego.

To musi się opłacać i możliwie szybko przynieść choćby częściowy zwrot kosztów jej instalacji.

To ważny, ale nie jedyny czynnik potwierdzający zasadność takiej inwestycji.

Dlaczego warto odzyskiwać energię?

K o s z t y Energia już dzisiaj jest droga, a będzie jeszcze droższa. W piecach piekarniczych, chłodniach, mroźniach piekarz/cukiernik zużywa ogromne ilości energii. Każdy zaoszczędzony kW, każdy litr oleju i każdy kubik gazu przyniesie zysk. Zużycia energii nie można łatwo ograniczyć. Trzeba piec, chłodzić, w niektórych przypadkach mrozić, a jakość pieczywa nie może być gorsza, zatem i procesy produkcyjne nie mogą zostać uszczuplone.

Jak duży zysk można osiągnąć, wykorzystując wtórnie energię, zależy od indywidualnych warunków. Ważną rolę odgrywają: stan techniczny palników, czas eksploatacji

46

Mistrz Branży

styczeń 2018

urządzeń, paleta produktów, procesy technologiczne i organizacja pracy. Dlatego nie ma jednego gotowego rozwiązania.

Ochrona środowiska Nie trzeba być zaangażowanym ekologicznie, by mieć świadomość, że rozrzutne korzystanie z zasobów energii niesie ryzyko zużycia jej naturalnych źródeł, jej cena w miarę ich kurczenia się będzie coraz wyższa. Wydobycie surowców energetycznych, a później ich spalanie niszczy środowisko. Niektórym piekarzom wystarcza wprowadzenie ekologicznej produkcji, inni wykorzystują to jako reklamę, wielu konsumentów to docenia.

N o r m y p r a w n e Nawet jeśli kogoś ekologia w kontekście oszczędzania energii nie interesuje, prę-

dzej czy później będzie musiał zmierzyć się z obostrzeniami, które narzuci ustawodawstwo wewnątrz kraju czy w ramach Unii Europejskiej.

dzie szukać możliwości odzysku energii w piekarni? ródłem odzyskiwanej energii mogą być przede wszystkim p i e c e (łącznie z kotłowniami termoolejowymi), w drugiej linii urządzenia chłodnicze (mroźnie, komory składowania etc.). Jej odbiornikami mogą być: urządzenia grzewcze, chłodnicze, podgrzewacze wody, myjki i garownie, urządzenia do zaparzania mąki, smażalniki, wytwornice pary, temperówki.

Najczęściej stosowanym nośnikiem energii jest woda, która podgrzana przez wymien-

Inwestycje w firmie artykuł promocyjny

nik ciepła przekazuje wytworzoną energię do urządzeń wykorzystujących ciepło z pary i spalin.

Odzysk energii i wtórne jej wykorzystanie najczęściej rozbiega się czasowo, np. myjka do koszy załączana jest w innym czasie aniżeli piece. Oznacza to, że pozyskane z pieczenia ciepło zamienione w wodę musi zostać zmagazynowane. Podobny problem jest w przypadku pór roku: w zimie duża część odzyskanego ciepła wykorzystywana jest do ogrzewania budynku, w lecie z kolei wzrasta zapotrzebowanie na chłodzenie.

Ponieważ energetyczna optymalizacja jest inwestycją długofalową, powinna być tak zaplanowana, aby piekarz miał możliwość zmian i inwestycji. Najprostszą drogą odzysku ciepła z pieców jest M I W E e c o : b o x , który wykorzystuje ciepło ze spalin.

Pozyskana w ten sposób energia przeznaczana jest do całkowitego lub częściowego podgrzania wody użytkowej. Potencjał oszczędności zależy od wydajności palnika i czasu eksploatacji pieca. Dzięki kompaktowej budowie łatwo go zamontować w każdej chwili i z każdej strony pieca.

Bardziej wydajny odzysk uzyskamy z wymiennikiem M I W E e c o : n o v a , który odzyskuje energię z kilku pieców. MIWE eco:no a (o wydajności 320, 480, 640, 800 i 960 kW) prowadzi ukrytą w parze i spalinach energię (oddzielnymi kanałami) i po jej przetworzeniu przygotowuje do powtórnego wykorzystania. Energia, która zwykle ucieka przez komin, może być przeznaczona do ogrzania wody. Na ogół odzysk energii i jej wykorzystanie rozmijają się w czasie, dlatego instalowane są zbiorniki pośrednie.

W jednej z piekarni ciepła woda dzięki

MIWE eco:no a podczas pracy pieców obrotowych zostaje bardzo szybko ogrzana spalinami do 70oC. Wysoki stopień skuteczności osiągany jest poprzez oddzielenie spalin i pary. System gładkich rur wewnętrznych ułatwia czyszczenie, instalacja nie wymaga przeglądów ani napraw, wystarczy raz w roku przepłukać ją wodą.

Idealnym odbiorcą odzyskanej energii może być myjka do koszy. Rozmiar oszczędności zależy od wielu czynników, ale przeciętnie jest to ¼ e n e r g i i wykorzystywanej do pieczenia. Dzięki MIWE eco:no a instalacja piecowa obsługiwana jest przez j e d e n k o m i n zamiast kilku.

Jeden z klientów obliczył, iż dzięki podłączeniu MIWE eco:no a do 4 pieców obrotowych może zrezygnować z zakupu ogrzewania piekarni. Jednocześnie zauważalna jest lepsza, bardziej wydajna praca pieców. Sterowany falownikiem nawiew w systemie odzysku ciepła gwarantuje równomierną pracę palnika i związaną z tym oszczędność ener-

gii. Przekłada się to również na efekt pieczenia: idealnie równomierny i powtarzalny.

W M I W E e c o : n o v a zainstalowany jest system oczyszczania: ze spalin uwalniany jest dwutlenek siarki, który osadza się na kamieniach wapiennych, natomiast para zostaje oczyszczona z resztek tłuszczu i brudu. Kamień wapienny powinien być regularnie wymieniany i utylizowany zgodnie z normami ochrony środowiska.

To nie koniec. Problemem przy odzysku ciepła z pieców jest brak stałego dopływu ciepła. Zbiornik pośredni jest tylko częściowym rozwiązaniem. W trybie ciągłym można pozyskiwać energię z urządzeń chłodniczych (mroźnie szokowe, chłodnie, komory składowania), gdyż te pracują 24 h na dobę. W urządzeniach chłodniczych w sensie fizykalnym zimno nie jest produkowane, lecz odprowadzane ciepło. Na ogół jest ono emitowane do otoczenia za pomocą kondensatora. W piekarni zmierzającej do optymalizacji energetycznej ciepło z komór chłodniczych i sprężarek przenoszone jest dzięki pomocy systemu M I W E e c o r e c o v e r na wodę w obiegu grzewczym.

To nic nie kosztuje, a chroni środowisko.

Przykładowe wykorzystanie: ciepło odzyskane z komory mroźniczo-garowniczej MIWE VA zostaje zamienione przez system M I W E e c o : r e c o v e r w ciepłą wodę, która w tym samym automacie wykorzystywana jest do ogrzania garowni. Efekt: znaczna oszczędność energii. Inny przykład z praktyki: ciepło z 14 pieców i 4 centrali grzewczych zostaje przejęte przez 4 systemy MIWE eco:no a i poprzez 3 oddzielne zbiorniki rozdzielone do różnych urządzeń odbierających energię: myjki do koszy, dwóch obiegów wody użytkowej, ogrzewania podłogowego i klimatyzacji.

Wskazówki organizacyjne dotyczące oszczędności energii w piekarni załączanie pieca we właściwym momencie, unikanie przestojów, szybkie zasadzanie przełączanie pieców w tryb oszczędny opłacalne już przy 30 min przestoju optymalne wykorzystanie powierzchni wypiekowej pieczenie grupy produktów o podobnej temperaturze przygotowania w bliskim odstępie czasu otwieranie pieca tylko wtedy, kiedy to niezbędne i na krótko.

Wskazówki techniczne regularne odkamienianie systemu zaparowania właściwe dopasowanie ciągu komina regularne czyszczenie palnika kontrola uszczelek ustawienie pieców z dala od źródeł zimna, np. otwartych okien.

MistrzBranzy.pl

47

Inwestycje w firmie ekologia

Łukasz Balion, Zespół Doradców Energetycznych Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach

Zgodnie z założeniami pakietu klimatyczno-energetycznego 3 20 państwa UE powinny stopniowo zwiększać udział energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych (OZE), tak aby w 2020 r. wyniósł on 20% (dla Polski – 15%). To wymusza na polskim rządzie konieczność stworzenia korzystnych warunków inwestowania w nowe, odnawialne moce wytwórcze. Obecnie M P wydaje się sektorem, w którym energetyka odnawialna rozwija się najdynamiczniej. Wzrost produkcji energii z OZE wynika przede wszystkim z rachunku ekonomicznego – małym i średnim przedsiębiorcom po prostu się to opłaca.

Inwestycje w OZE w sektorze piekarniczo-cukierniczym

Najpopularniejszymi odnawialnymi źródłami energii, w które chcą inwestować mali i średni przedsiębiorcy, są instalacje oparte o konwersję energii słonecznej na energię elektryczną (panele fotowoltaiczne) czy na ciepło (kolektory słoneczne). Z czego wynika zainteresowanie tymi sposobami pozyskania czystej energii Odpowiedź jest bardzo prosta. Energia słoneczna jest ogólnodostępna, a jej konwersja nie powoduje powstawania żadnych odpadów, jak ma to miejsce np. podczas produkcji energii z paliw stałych (konieczność utylizacji popiołów) oraz, co jest jej ogromną wartością dodaną, charakteryzuje się całkowitym brakiem emisji zanieczyszczeń i hałasów, przez co nie jest uciążliwa dla najbliższego otoczenia.

Niska uciążliwość dla najbliższego otoczenia, przy potencjalnych oszczędnościach budżetu związanych z ograniczonym zakupem energii, a także wygoda w użytkowaniu dla potencjalnego inwestora są jednymi z najważniejszych czynników determinujących wybór instalacji solarnej jako źródła wspomagającego pracę, głównego źródła energii.

34

Mistrz Branży

styczeń 2018

I n s t a la c ja fo t o w o lt a ic z n a w – na co zwrócić uwagę

p ie k a r n i/ c u k ie r n i

Większość zakładów z sektora piekarniczo-cukierniczego dysponuje pomieszczeniami produkcyjnymi usytuowanymi w ścisłej zabudowie miejskiej lub gminnej. I ten fakt sprawia, że odnawialne źródła oparte na energii słonecznej predysponuje tego typu instalacje do wykorzystania w tej branży. Kolejnym nie mniej istotnym argumentem wykorzystania do produkcji energii elektrycznej paneli fotowoltaicznych jest to, że w piekarniach i cukierniach stosuje się urządzenia zasilane energią elektryczną, np. piece elektryczne, zmywarki przemysłowe, ubijaczki, wałkownice, miesiarki do ciast, miksery, chłodnie, mroźnie, smażalniki i garowniki, oświetlenie hali produkcyjnej, co przekłada się na uzyskanie znaczących oszczędności zużycia energii elektrycznej oraz krótszy okres zwrotu zainwestowanych w instalację fotowoltaiczną środków (instalacja zaczyna szybciej zarabiać na siebie).

Inwestycje w firmie ekologia Przykład mikroinstalacji Dla instalacji fotowoltaicznej o mocy 39 kWp oszczędność energii elektrycznej może wynieść w pierwszym roku użytkowania (przy udziale wykorzystania energii elektrycznej na potrzeby własne równym 60% i usytuowaniu paneli fotowoltaicznych w kierunku południowo-wschodnim o kącie pochylenia 30 ) około 20 600 kWh, co przy jednostkowej cenie energii kupowanej w sieci na poziomie 0,52 zł/kWh da oszczędność na poziomie około 10 800 zł. Okres zwrotu dla tego typu instalacji, której koszt oscyluje w granicach 190 000 zł (przy założeniu, że pozostała energia elektryczna zostanie sprzedana do sieci za 0,16 zł/kWh), wyniesie 14,7 roku, czyli przez następne 9,3 lat (orientacyjny okres trwałości/gwarancji modułów fotowoltaicznych wynosi 25 lat) instalacja będzie przynosić wymierny zysk (tab. 1).

W przytoczonym przykładzie celowo założono moc instalacji fotowoltaicznej poniżej 40 kWp, wiąże się to z chęcią przedstawienia instalacji mieszczącej się w definicji mikroinstalacji, dla której nie wymaga się uzyskania pozwolenia na budowę oraz zgłoszenia zamiaru rozpoczęcia robót budowlanych zgodnie z wymogami Prawa budowlanego. Wyjątki stanowią sytuacje, w których:  montaż ogniw fotowoltaicznych podłączonych do sieci elektroenergetycznej wymaga przeprowadzenia oceny oddziaływania na środowisko oraz na obszar Natura 2000,  wysokość urządzeń wraz z systemem mocującym przekracza 3 m, wówczas inwestor zobowiązany jest do zgłoszenia zamiaru rozpoczęcia robót budowlanych.

Budowa pozostałych instalacji o mocach powyżej 40 kWp obligatoryjnie będzie wiązała się z koniecznością uzyskania pozwolenia na budowę. Dodatkowo instalacje których moc jest większa niż 100 kWp powinny być uwzględnione w aktach planistycznych gminy w której są zlokalizowane takich jak tudium warunkowań i ierunków agospodarowania Przestrzennego oraz iejscowych Planach agospodarowania Przestrzennego.

Obowiązki wynikające z przepisów prawa zachęcają zatem do budowy maksymalnie 40 kWp instalacji fotowoltaicznych, należy jednak pamiętać, że przedstawiona instalacja wymaga spełnienia także wymogów technicznych jej wykonania, tzn. znacznej powierzchni zabudowy. Przyjmując średnią powierzchnię panelu fotowoltaicznego o mocy 260 kWp równą 1,64 m2, sama powierzchnia modułów – bez uwzględnienia koniecznych odstępów między nimi i krawędziami dachu – to 246 m2.

W przypadku montażu takiej instalacji na gruncie powierzchnia zabudowy instalacji dodatkowo się zwiększa. Przyczyną owego wzrostu jest konieczność zachowania odpowiedniego odstępu pomiędzy kolejnymi rzędami paneli fotowoltaicznych w celu uniknięcia ich wzajemnego zacienienia. Im dalej na północ będzie zlokalizowana instalacja, tym większa będzie odległość między rzędami.

Z uwagi na to najpopularniejsze moce instalacji fotowoltaicznych montowane na budynkach sektora M P to 15-20 kWp. Stąd oszczędność energii elektrycznej dla instalacji o mocy 15 kWp może wynieść około 8000 kWh, co da oszczędność około 4100 zł. Koszt

Instalacja fotowoltaiczna, [kWp]

39

15

15

Produkcja energii elektrycznej w pierwszym roku eksploatacji instalacji fotowoltaicznej, [kWh]

35 000

13 000

13 000

Udział produkcji energii elektrycznej na potrzeby własne, [%]

60%

60%

100%

Całkowity koszt instalacji, [zł]

190 000

90 000

90 000

Cena jednostkowa energii kupowanej z sieci, [zł/kWh]

0,52

0,52

0,52

Cena jednostkowa energii oddawanej do sieci, [zł/kWh]

0,16

0,16

-

Usytuowanie paneli fotowoltaicznych względem stron świata

Kierunek południowo- Kierunek południowo- Kierunek południowowschodni wschodni wschodni

Kąt pochylenia paneli fotowoltaicznych, [°]

30

30

30

Produkcja energii elektrycznej w pierwszym roku eksploatacji instalacji fotowoltaicznej, [kWh]

20 600

8 000

13 000

Oszczędność zakupu energii elektrycznej z sieci, [zł]

10 800

4 100

6 700

Zwrot kosztów inwestycyjnych, [lata]

14,7

18,1

13,1

Instalacja przeznaczona dla zakładów o rocznym zużyciu energii elektrycznej od, [kWh]

21 000

8 000

8 000

T a b e l a 1 . Zestawienie porównawcze kosztów instalacji fotowoltaicznych o mocy 39 i 15 kWp

MistrzBranzy.pl

35

Inwestycje w firmie ekologia takiej instalacji to około 90 000 zł. Zatem zwrot zainwestowanych środków nastąpi po 18,1 latach, czyli przez następne 6,9 lat instalacja będzie przynosiła zysk (tabela 1, str. 35). Zysk ten będzie tym większy, im większy będzie wzrost cen energii elektrycznej.

Wady paneli fotowoltaicznych Wadą modułów paneli fotowoltaicznych jest coroczny spadek ich wydajności o około 0,8%, co oznacza, że po 25 latach wyprodukujemy o 20% mniej energii elektrycznej niż w pierwszym roku eksploatacji. Inwestując w instalację fotowoltaiczną, należy mieć przede wszystkim świadomość, że produkcja energii elektrycznej, a zatem i osiągany zysk, uzależnione są głównie od zmiennych warunków atmosferycznych. W miesiącach letnich ta produkcja może zmienić się o kilkadziesiąt procent, w miesiącach zimowych nawet o kilkaset procent.

Z uwagi na zróżnicowanie wielkości zakładów piekarniczych czy cukierniczych, a co z tym związane – wykorzystywanych w nich różnych urządzeń zasilanych nie tylko energią elektryczną, ale np. paliwem stałym, gazowym czy ciekłym (zasilanie pieców piekarniczych), okres zwrotu zainwestowanych środków może być różny i przekraczać w ekstremalnych warunkach okres trwałości instalacji fotowoltaicznej. Dobór odpowiedniej mocy instalacji fotowoltaicznej, wpływający bezpośrednio na koszt i okres zwrotu inwestycji, także nie jest prosty, ponieważ zależy od wielu czynników, wśród których należy wymienić: 1. dostępność miejsca montażu paneli (ograniczająca moc instalacji), 2. ewentualne zacienienie paneli (instalacja fotowoltaiczna pracuje z taką sprawnością jak najsłabsze jej ogniwo – sprawność wytwarzania energii elektrycznej zacienionego ogniwa jest mniejsza od ogniwa niezacienionego), 3. odpowiedni dobór typu paneli do współpracy z konkretnym falownikiem (np. w przypadku modułów cienkowarstwowych, w których warstwa TCO – Transparent Conducti e O ide – nie jest oddzielona od szyby warstwą laminatu, konieczne jest uziemienie bieguna ujemnego generatora PV, co jest możliwe wyłącznie w przypadku współpracy tego modułu z falownikiem transformatorowym galwanicznie izolowanym), 4. roczne zużycie energii elektrycznej z uwzględnieniem okresów letniego i zimowego (determinuje maksymalną moc instalacji w przypadku nastawienia inwestora na wykorzystanie instalacji wyłącznie na zapewnienie zapotrzebowania na energię elektryczną dla potrzeb własnych zakładu), 5. warunki techniczne przyłączenia do sieci. worzenie koncepcji wykorzystania źródeł fotowoltaicznych należy zacząć od ustalenia warunków technicznych możliwości przyłączenia do sieci a dobór mocy instalacji powinien być poprzedzony dogłębną analizą energetyczną i wykonany przez prof e s jo n a lis t ó w .

Instalacja kolektorów słonecznych W naszej strefie klimatycznej kolektory słoneczne nie mogą stanowić samodzielnego źródła ciepła wykorzystywanego na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Mogą natomiast

36

Mistrz Branży

styczeń 2018

efektywnie wspomagać podstawowe źródło ciepła. Jednak aby praca kolektorów słonecznych była efektywna, musi zostać spełniony podstawowy warunek – stały odbiór ciepłej wody użytkowej produkowanej przez kolektor słoneczny. Niestety produkcji ciepłej wody w przypadku kolektorów słonecznych nie można wyłączyć, ponieważ jest to proces ciągły.

Dopóki promieniowanie słoneczne będzie padać na płytę absorbera, dopóty kolektor będzie produkował ciepło. W przypadku gdy następuje równomierny odbiór c.w.u., kolektor działa ekonomicznie i efektywnie. Sytuacja ulega zmianie, kiedy równomierny odbiór c.w.u. zostaje zakłócony dłuższą przerwą. Taki stan powoduje przegrzewanie się elementów kolektora, prowadząc do szybszej jego degradacji oraz wzrostu kosztów eksploatacyjnych instalacji, gdyż konieczne jest jego schłodzenie ze względów bezpieczeństwa. Schłodzenie odbywa się poprzez pobór zimnej wody z sieci wodociągowej do zasobnika ogrzewanego przez kolektory, gdzie następuje mieszanie się strumieni ciepłej i zimnej wody, czego efektem jest obniżenie temperatury wody w zasobniku i umożliwienie dalszego odbioru ciepła z kolektorów.

Innym sposobem zabezpieczającym instalację przed przegrzaniem jest wykorzystanie kolektora słonecznego jako radiatora rozpraszającego nadmiar zgromadzonego ciepła w zasobniku. Tego typu rozwiązanie wiąże się jednak z pracą pomp obiegowych, które pobierają energię elektryczną z sieci.

Reasumując, brak odbioru ciepła generuje dodatkowe koszty związane z eksploatacją kolektorów słonecznych.

Bezkosztowym wyjściem z sytuacji jest zasłonięcie absorbera kolektora słonecznego, jednak wiąże się to zazwyczaj z koniecznością wyjścia na dach, co stanowi ogromną niedogodność w użytkowaniu tego typu instalacji. Z uwagi na to oraz fakt, że ciepła woda w piekarniach i cukierniach używana jest głównie do mycia naczyń i blach, który to proces odbywa się zazwyczaj w urządzeniach monoblokowych wyposażonych w grzałki elektryczne (zmywarki, czyszczarki blach), zastosowanie kolektorów słonecznych będzie nieopłacalne ekonomicznie i użytkowo. W przypadku piekarni czy cukierni rzemieślniczych, w których część czynności wykonywana jest ręcznie (np. zmywanie naczyń), a ciepła woda przygotowywana jest centralnie przez np. dwufunkcyjny kocioł węglowy lub miejscowo przez elektryczne przepływowe lub zasobnikowe podgrzewacze wody, zabudowa instalacji solarnej może przynieść efekt w postaci wygenerowania widocznych oszczędności energii. Jednak tak jak w przypadku piekarni/cukierni przemysłowych, tak i w przypadku rzemieślniczych, kluczowym aspektem opłacalności inwestycji w instalację kolektorów słonecznych jest zużycie ciepłej wody.

Niewielkie zużycie c.w.u. może spowodować, że czas zwrotu inwestycji przekroczy okres trwałości instalacji solarnej. Dlatego instalacje kolektorów słonecznych są stosowane głównie w obiektach, w których następuje w miarę uregulowany ciągły odbiór c.w.u. (studia fitnessu 24 h, domy wczasowe, schroniska młodzieżowe, szpitale, budynki zamieszkania zbiorowego). Okres zwrotu inwestycji w instalację kolektorów słonecznych może być zróżnicowany, dlatego ich odpowiedni dobór powinien być poprzedzony dogłębną analizą zapotrzebowania dobowego na c.w.u., aby uniknąć w przyszłej eksploatacji instalacji dodatkowych kosztów, tylko cieszyć się darmową, neutralną dla sąsiadów i przyrody ekologiczną, czystą energią.

Inwestycje w firmie ekologia

Instalacja fotowoltaiczna a zapisy uchwały antysmogowej dla województwa śląskiego w odniesieniu do sektora piekarniczo-cukierniczego

Obowiązująca od 1 września 2017 r. uchwała antysmogowa dla województwa śląskiego, oprócz zakazu spalania paliw stałych , wprowadza wymagania w stosunku do instalacji, które dostarczają ciepło do systemu centralnego ogrzewania, wydzielają ciepło lub wydzielają ciepło i przenoszą je do innego nośnika. W konsekwencji dopuszcza się do eksploatacji wyłącznie instalacje spełniające minimalny standard emisyjny zgodny z 5. klasą pod względem granicznych wartości emisji zanieczyszczeń zgodnie z normą PN-EN 303-5:2012.

W przypadku pozostałych instalacji wydzielających ciepło oraz wydzielających ciepło i przenoszących je do innego nośnika dopuszcza się wyłącznie eksploatację instalacji, które spełniają minimalne poziomy sezonowej efektywności energetycznej i normy emisji zanieczyszczeń dla sezonowego ogrzewania pomieszczeń zgodnie z załącznikiem II do Rozporządzenia Komisji (UE) 2015/1185 z 24 kwietnia 2015 r.

Opisany stan prawny dotyczy wszystkich użytkowników kotłów, pieców i kominków na paliwo stałe (kotły o mocy do 1 MW) w województwie śląskim, a więc także przedsiębiorców i osób fizycznych prowadzących działalność gospodarczą. Wprowadzenie tej uchwały będzie miało kluczowe znaczenie w szczególności dla tych zakładów cukierniczo-piekarniczych, które wykorzystują do wypieku ciast oraz/lub pieczywa piece na paliwo stałe, niespełniające od 1 września 2017 r. norm emisji określonych w uchwale antysmogowej.

Właściciele tychże zakładów w pewnym czasie, zależnym od daty produkcji pieca piekarniczego, staną przed decyzją o jego wymianie. Z uwagi na duże wykorzystanie urządzeń pomocniczych zasilanych energią elektryczną w ścieżce technologicznej wypieku ciast i pieczywa naturalnym kierunkiem zmian powinno być w pierwszej kolejności zastosowanie: instalacji fotowoltaicznej do produkcji energii elektrycznej na potrzeby zasilania urządzeń technologicznych,

akaz spalania paliw stałych obejmuje węgiel brunatny oraz paliwa stałe produkowane z jego wykorzystaniem, muły i flotokoncentraty węglowe oraz mieszanki produkowane z ich wykorzystaniem, paliwa, w których udział masowy węgla kamiennego o uziarnieniu poniżej 3 mm wynosi więcej niż 15%, biomasę stałą, której wilgotność w stanie roboczym przekracza 20%.

40

Mistrz Branży

styczeń 2018

określenie możliwości zastosowania wentylacji mechanicznej z odzyskiem niewykorzystanego ciepła w procesie wypieku ciast i pieczywa, pozyskanego z nowo zabudowanego pieca piekarniczego (efekt oszczędności energii będzie spotęgowany w przypadku, gdy wentylacja mechaniczna będzie pracowała w docieplonym budynku).

Po wstępnym rozeznaniu zapotrzebowania na energię elektryczną przez urządzenia pomocnicze i zasilanie wentylacji mechanicznej należy dokonać analizy techniczno-ekonomicznej możliwości montażu instalacji fotowoltaicznej (m.in. określić dostępną powierzchnię montażu instalacji PV, zdolności do sfinansowania inwestycji).

Ostatnim krokiem jest wybór źródła ciepła technologicznego, czyli modernizacja pieca piekarniczego. Jeżeli dysponujemy niewykorzystaną powierzchnią dachową lub gruntową, która w znaczący sposób – poprzez zabudowę na niej instalacji fotowoltaicznej – ograniczy pobór energii elektrycznej z sieci na zasilanie pieca elektrycznego, możemy taki wybór wziąć pod uwagę. W przypadku kiedy nasze zapotrzebowanie na energię do zasilania urządzeń pomocniczych jest tak duże, iż instalacja fotowoltaiczna pokrywa cały dach, i nie dysponujemy gruntem, na którym można dokonać dodatkowego montażu kolejnych paneli PV, warto zastanowić się nad innymi rodzajami pieców piekarniczych wykorzystujących jako paliwo gaz czy paliwo stałe (tylko piece spełniające wymagania stawiane w uchwale antysmogowej).

Reasumując, wybór odpowiedniej technologii modernizacji instalacji i źródła ciepła technologicznego powinien być poprzedzony dokładną analizą techniczno-ekonomiczną uwzględniającą zmiany cen paliw i energii elektrycznej w kolejnych latach eksploatacji instalacji, a nie tylko obowiązek spełnienia wymogów uchwały antysmogowej.

Inwestycje w firmie ekologia

Możliwości finansowania instalacji fotowoltaicznej ze środków WFOŚiGW w Katowicach

Dofinansowanie ze środków krajowych WFO i W w Katowicach dla inwestycji polegającej na budowie instalacji fotowoltaicznej może być zrealizowane wyłącznie w formie preferencyjnej pożyczki i może wynieść do 90% kosztów kwalifikowanych. Koszty kwalifikowane to suma kosztów niezbędnych dla osiągnięcia efektu ekologicznego.

Do kosztów kwalifikowanych nie zaliczamy: kosztów prac przygotowawczych (wykupienia gruntu, wykonania prac projektowych, analiz, ekspertyz i audytów), podatków (z wyjątkiem podatku VAT płaconego przez jednostki, dla których stanowi on element kosztów), kosztów generalnego wykonawcy i nadzoru, kosztów finansowych.

Oprocentowanie pożyczek wynosi 0,95 stopy redyskonta weksli, nie mniej niż 3% w stosunku rocznym. Okres spłaty pożyczki nie może być krótszy niż 4 lata i dłuższy niż 12 lat od daty zakończenia zadania, możliwy jest maksymalnie 12-miesięczny okres karencji, a spłata pożyczki może rozpocząć się najwcześniej 6 miesięcy po terminie zakończenia zadania.

Pożyczka może być częściowo umorzona do wysokości 15% wykorzystanej pożyczki, lecz nie więcej niż 1 mln złotych, bez warunku przeznaczenia umorzonej kwoty na nowe zadanie ekologiczne 40% wykorzystanej pożyczki, pod warunkiem przeznaczenia umorzonej

38

Mistrz Branży

styczeń 2018

kwoty na realizację nowego zadania ekologicznego, zgodnego z celami określonymi w ustawie Prawo ochrony środowiska, z zastrzeżeniem jednostek samorządu terytorialnego, dla których możliwe jest umorzenie do 45% wykorzystanej pożyczki, jeśli na mocy decyzji ministra właściwego do spraw finansów publicznych uprawnione są do poboru subwencji wyrównawczej w roku, w którym składany jest wniosek o umorzenie części pożyczki 45% wykorzystanej pożyczki, pod warunkiem przeznaczenia umorzonej kwoty w całości na fizyczną likwidację źródła ciepła zasilanego paliwem stałym i zastąpienie go źródłem energii odnawialnej zasilanym energią elektryczną, paliwem gazowym lub podłączeniem do sieci cieplnej.

Warunki umorzenia pożyczki zadanie dofinansowane pożyczką zostało zrealizowane w terminie umownym i rozliczone zgodnie z zawartą umową zaplanowane efekty ekologiczne i rzeczowe zostały osiągnięte w terminach określonych w umowie dokonano terminowej spłaty co najmniej 50% wykorzystanej pożyczki, przy czym wcześniejsza spłata pożyczki nie upoważnia pożyczkobiorcy do wystąpienia z wnioskiem o umorzenie pożyczkobiorca wywiązuje się z obowiązku wnoszenia opłat i kar przewi-

dzianych w ustawie oraz ze zobowiązań na rzecz funduszu.

Od 1 lipca 2015 r. obowiązuje nabór ciągły wniosków.

W tabeli 2 (str. 39) przedstawiono, jak pożyczka na zakup i montaż instalacji fotowoltaicznej o mocy 15 kWp wpływa na comiesięczne rachunki za energię elektryczną przed i po montażu instalacji PV. Zgodnie z założeniami zawartymi tabelach 2 i 3 miesięczna opłata za energię elektryczną przez kolejnych 12 lat (w przypadku 15% umorzenia pożyczki będzie to 10,5 lat), przy założeniu stałych cen za energię elektryczną oraz niezmiennej wysokości rat pożyczki, będzie wyższa o 107,21 zł/mies., a przez kolejne 13 lat (14,5 lat) będzie mniejsza o 499,5 zł/mies.

Co prawda, założenie zakładające brak wahań cen energii elektrycznej jest dużym uproszczeniem, jednak należy zwrócić uwagę także na to, że wysokość comiesięcznej raty udzielonej z WFO i W w Katowicach na przestrzeni kolejnych lat nie powinna znacząco wzrosnąć (oprocentowanie pożyczki jest corocznie korygowane wg obowiązującej na dzień 1 stycznia danego roku stopy redyskonta weksli lub stopy bazowej – od 3 lat wysokość oprocentowania pożyczek nie przekracza 3% w skali roku), w przeciwieństwie do okresowo zmieniających się cen energii elektrycznej, a ta z uwagi na konieczność modernizacji jednostek ją wytwarzających będzie stopniowo rosła.

Inwestycje w firmie ekologia

Stan przed montażem instalacji PV

Stan po montażu instalacji PV

Roczne zużycie energii elektrycznej

27 000 kWh/rok

27 000 kWh/rok

Instalacja fotowoltaiczna 15 kWp

NIE

TAK

Produkcja energii elektrycznej

NIE

13 000 kWh/rok

Pobór energii elektrycznej z sieci

27 000 kWh/rok

14 000 kWh/rok

Produkcja energii elektrycznej do sieci

NIE

100% produkowanej energii elektrycznej z instalacji PV wykorzystane jest na potrzeby własne

Cena jednostkowa energii kupowanej

0,52 zł/kWh

0,52 zł/kWh

Średnia miesięczna opłata za energię elektryczną

1170 zł/mies.

606,7 zł/mies.

Miesięczna rata pożyczki z WFOŚiGW w Katowicach

NIE

670,51 zł/mies. (wartość raty na podstawie założeń z tabeli 3)

Średni miesięczny koszt opłat (energia elektryczna + rata pożyczki WFOŚiGW w Katowicach)

1170 zł

1277, 21 zł

T a b e l a 2 . Porównanie opłat za energię elektryczną przed montażem instalacji PV oraz w pierwszym roku eksploatacji instalacji PV

Wkład własny

9 000 zł

Pożyczka WFOŚiGW (90%)

81 000 zł

Okres spłaty pożyczki liczony od dnia zakończenia zadania (nie może być krótszy niż 4 lata i dłuższy niż 12 lat, w tym rok karencji)

12 lat

Sposób spłaty pożyczki

miesięczny

Liczba rat

144

Karencja spłaty pożyczki

nie założono

Oprocentowanie spłaty pożyczki w stosunku rocznym

3%

Orientacyjna wartość pojedynczej raty

670,51 zł

Koszt pożyczki przy oprocentowaniu 3% w skali roku*

96 553,04 zł

Możliwa kwota umorzenia (w przypadku 15% umorzenia)

12 150 zł

T a b e l a 3 . Symulacja pożyczki ze środków WFO i W w Katowicach

*W rzeczywistości w kolejnych latach obowiązywania umowy pożyczki oprocentowanie będzie korygowane wg obowiązującej na dzień 1 stycznia danego roku stopy redyskonta weksli lub stopy bazowej.

MistrzBranzy.pl

39