Příklad ekonomiky fotovoltaické elektrárny

Výroba elektřiny ze slunce pomocí fotovoltaických panelů se v poslední době rozvíjí velmi dynamicky. V celé ČR bylo v polovině roku 2009 instalováno více než 2000 elektráren, s celkovým výkonem přes 80 MW. Přitom ještě před třemi lety se větší instalace daly spočítat na prstech (v roce 2006 instalovaný výkon podle odhadu MPO dosahoval necelých 0,8 MW).

Na fotovoltaických elektrárnách (FVE) se totiž cení zejména ekonomický přínos. Výnosy nejsou obvykle nijak závratné, okolo 5 až 10 %. Leckde jinde se dá vydělat víc. Je tu ale jedna zásadní věc: zákonem garantovaná výkupní cena i doba výkupu. Ten, kdo elektrárnu postaví, tak má celkem jistý příjem pro příštích 20 let, což se dá říci o málokterém jiném podnikání.

Sluneční elektrárny jsou výjimečné i tím, že investiční náklady jsou téměř přímo úměrné velikosti zařízení. Větrná nebo plynová elektrárna s výkonem několika kilowatt (která by se dala využít pro zásobování rodinného domku) se dá pořídit jen obtížně a docela draho. Oproti tomu dát na střechu několik solárních panelů není velký problém. To právě přitahuje i drobné investory – fyzické osoby. Na střechu rodinného domku se vejde elektrárna s výkonem od 2 do 10 kW, což znamená investici od čtvrt do jednoho a půl milionu korun. Existuje i projekt tzv. občanských solárních elektráren (www.solarniliga.cz/ose.html), který umožní investovat částku od cca 30 tis. Kč.

Současně vznikají také velké elektrárny – snad každý měsíc se otevírá další „největší česká sluneční elektrárna“. Nové elektrárny se staví až na výjimky nikoli na střechách existujících budov, ale na volných plochách. Příčin je více: jednodušší stavební řízení a vlastnické vztahy, neomezená plocha pro instalaci, možnost použít konstrukce s natáčením panelů za sluncem během dne. Navíc většina nových budov typu supermarketů či výrobních hal, kam by se fotovoltaika dobře hodila, má konstrukci navrženou co nejúsporněji, takže ani poměrně malé přitížení solárními panely není možné bez posílení nosných prvků. V poslední době investicím do fotovoltaiky paradoxně nahrává i ekonomická krize. Investoři hledají „bezpečné“ investice.

Prudký rozvoj fotovoltaiky se samozřejmě netýká jen ČR. Díky systému výkupních cen, obdobnému jako v ČR, se fotovoltaické elektrárny vyplatí v mnoha evropských zemích. Největší podíl má Německo a Španělsko. Ve Španělsku, kde je asi dvakrát více slunečního záření než u nás, vyrobí tentýž fotovoltaický panel dvakrát více elektřiny než v ČR. Výkupní ceny jsou tam ale nižší než u nás. Proto se o výstavbu fotovoltaických zařízení v ČR zajímají i zahraniční investoři.

Výstavba zejména velkých fotovoltaických elektráren s výkonem v řádu desítek megawattů už naráží na problém kapacity distribuční elektrické sítě. To nahrává naopak menším elektrárnám na střechách domů či v průmyslových areálech, kde s připojením obvykle není problém.

Fotovoltaika na budovách

U elektráren na budovách je často možné vyrobenou elektřinu ihned spotřebovávat. Provozovatel tak ušetří za elektřinu, kterou by musel nakoupit ze sítě. Pokud v budově odběr není, prodávají se přebytky do sítě, takže elektrárna nikdy „nestojí“. Za veškerou vyrobenou elektřinu (bez ohledu na to, zda ji provozovatel spotřebuje sám nebo dodá do sítě) vyplatí příslušná distribuční společnost (ČEZ, E.ON, PRE) tzv. zelený bonus. To je třeba v rodinných domcích často výhodnější, než prodávat elektřinu do sítě za garantovanou výkupní cenu. Nevýhodou zelených bonusů je, že jejich výši určuje Energetický regulační úřad pro každý rok znovu. Z roku na rok tedy mohou klesnout. Pokud se ukáže, že provoz v režimu zelených bonusů už není výhodný, může provozovatel přejít do režimu prodeje veškeré produkce za regulovanou výkupní cenu. V tom případě má nárok na výkupní cenu, která platila v roce spuštění, zvýšenou o meziroční navýšení cen dle indexu cen průmyslových výrobců. To znamená, že pokud se provozovatel FVE uvedené do provozu v roce 2009 rozhodne např. v roce 2015 přejít na systém výkupních cen, bude mít nárok na cenu 12,79 Kč/kWh plus 6 x meziroční zvýšení o až 4 %.

Fotovoltaické panely jsou poměrně drahé, protože vyžadují vysoce čistý křemík a náročnou výrobní technologii. I když cena křemíkových panelů stále klesá (uvádí se, že každé dva roky klesne o 20 %), hledají se cesty, jak výrobu dále zlevnit, například pomocí nanotechnologií. Výroba křemíku je energeticky náročná, ale i zde došlo k výraznému poklesu. Už dávno neplatí, že fotovoltaické články za svůj život nevyrobí tolik energie, kolik bylo potřeba na jejich výrobu. V podmínkách ČR je tzv. energetická návratnost asi 4 až 6 let, v místech, kde je více slunečního záření, je to ještě méně.

Energetický zisk lze zvýšit pomocí natáčecích zařízení (tzv. trackery). Panely tak vždy mají slunce kolmo ke své ploše a jejich výkon je vyšší. Trackery však zvyšují investiční náklady a jsou i náročnější na údržbu. V současnosti je ekonomická efektivita zařízení s trackery obvykle srovnatelná s panely umístěnými na jednoduché stacionární konstrukci. S klesající cenou panelů výhodnost trackerů klesá.

1.1.1Příklad solární elektrárny v rodinném domku

Modelový příklad uvažuje instalaci fotovoltaického systému s výkonem 5 kW na střeše rodinného domku (plocha cca 40 m2). Jsou srovnány dvě možnosti provozu – s prodejem veškeré vyrobené elektřiny do sítě za pevnou výkupní cenu a provoz v režimu zelených bonusů. Zde se předpokládá, že elektrárna pokryje polovinu spotřeby elektřiny v domě a ostatní produkci dodá do sítě za smluvní cenu. Je zřejmé, že provoz v režimu zelených bonusů je při současných cenách (rok 2009) výhodnější, než prodej do sítě. To je také důvod, proč dnes 95 % takovýchto instalací využívá zelené bonusy.

Příklad ekonomiky provozu fotovoltaické elektrárny v rodinném domku. Ceny platné pro rok 2009. Zdroj: EkoWATT

Schema provozu solární elektrárny v režimu zelených bonusů. Zdroj: EkoWATT

Schema provozu solární elektrárny s prodejem za regulovanou výkupní cenu. Zdroj: EkoWATT