OZE – jak je wykorzystać w domu?

Dbanie o środowisko naturalne zyskuje na znaczeniu. Pojawiają się ekologiczne produkty, ograniczamy zużycie plastiku, segregujemy śmieci. Na znaczeniu zyskuje też zdrowy dom, który staje się siłą napędową remontów i inwestycji w nowe miejsce zamieszkania. W tych zmianach na lepsze i bardziej przyjazne naturze wykorzystuje się odnawialne źródła energii (OZE). Jest to na tyle istotne, że odpowiednie zapisy znalazły się w zaostrzonych od początku tego roku warunkach technicznych. OZE bazują na naturalnych, ekologicznych i niewyczerpywalnych zasobach. Sposoby ich pozyskiwania zapewniają nie tylko bezemisyjną produkcję energii elektrycznej czy cieplnej, ale też niekończące się możliwości wykorzystania. Większość z nas z pewnością kojarzy je jako energię promieniowania słonecznego i wiatrową. I faktycznie, to właśnie te sposoby wytwarzania energii OZE są zdecydowanie najpopularniejsze. Oprócz nich możemy także wykorzystywać energię wody, biomasy i biogazu. Do wyboru mamy wiele opcji: panele fotowoltaiczne (PV), kolektory hybrydowe (PVT), panele słoneczne, pompy ciepła, Każde ma swoją specyfikę, trochę inne cechy, sprawdza się w innych miejscach i na różną skalę. Na który z tych sposobów warto się zdecydować?

Dlaczego kwestia odnawialnych źródeł energii znalazła się w Warunkach Technicznych? Czy to zła wiadomość dla inwestorów?

Dariusz Koc, dyrektor zarządzający w Krajowej Agencji Poszanowania Energii S.A., ekspert ds. efektywności energetycznej, członek założyciel ZAE i SAPE Polska:

Zmiany Warunków Technicznych dla budynków są spowodowane przede wszystkim postępem technicznym i w pewnym sensie zdrowym rozsądkiem. Powinny, a nawet muszą nadążać za wymaganiami europejskimi. Zatem regularnie, zgodnie z przepisami różnych dyrektyw i regulacji są w określonych krokach czasowych uaktualniane (prawie zawsze zaostrzane). Niestety, „postęp” ten jest przez inwestorów traktowany najczęściej jako swojego rodzaju „dopust” i – niestety – na wszelkie możliwe sposoby unikany. Polega to głównie na wykorzystywaniu możliwości, aby wznosić budynki pod względem efektywności energetycznej najgorzej jak się da (uzasadniając koszt związany z podnoszeniem standardu energetycznego jako całkowicie zbędny i niepotrzebny). Do tego dochodzi „nieszczelna” metodyka i zasady obliczania charakterystyki energetycznej budynków, która daje bardzo duży margines swobodnego kształtowania wyników obliczeń i praktycznie brak jakiejkolwiek kontroli wyników tych obliczeń ze strony nadzoru budowlanego na etapie wydawania pozwoleń na budowę. Zatem wymagania są, ale w nielicznych obecnie sytuacjach potwierdzenie ich spełnienia ma jedynie wartość papieru, na którym je wydrukowano. W większości nowo budowanych obiektów rzeczywiste zużycie energii w czasie eksploatacji jest znacznie większe niż zapotrzebowanie obliczone w charakterystyce i przedstawione na świadectwie, przekroczone nieraz wielokrotnie.

Jak sprostać nowym Warunkom Technicznym 2021?

Dariusz Koc: Z doświadczenia można powiedzieć, że formalne potwierdzenie spełnienia wymagań Warunków Technicznych dotyczy trzech sytuacji, kiedy:

1. wyniki obliczeń są mocno naciągnięte i nieprawdziwe, a budynek jest źle zaprojektowany (i skutki tego ponoszą mieszkańcy);
2. budynek spełnia wymagania cząstkowe (na przykład w zakresie maksymalnych wartości współczynników przenikania ciepła) i zapewnia minimalny wymagany standard izolacyjności termicznej, a zaspokajanie potrzeb cieplnych musi się odbywać przy udziale odnawialnych źródeł energii (zastępowania części energii ze źródeł konwencjonalnych energią odnawialną);
3. budynek zaprojektowano przy zapewnieniu bardzo wysokiego poziomu ochrony cieplnej (czyli bardzo niskich stratach ciepła do otoczenia) z dużym i swobodnym wyborem opcji oraz sposobów zaspokajania niewielkich potrzeb cieplnych i energetycznych budynku.

Sytuacja 1 ma najczęściej miejsce w budynkach wielorodzinnych mieszkalnych i użyteczności publicznej, gdzie głównym celem projektu jest optymalizacja wydatku ponoszonego jednorazowo przez inwestora poprzez maksymalną redukcję kosztów budowy. Rzadziej lub rzadko dotyczy domów jednorodzinnych, gdzie właściciele podejmują decyzje samodzielnie, bardziej świadomie i myślą również kategoriami wieloletnich kosztów eksploatacji swoich domów w przyszłości.

Sytuacja 2 ma miejsce wtedy, kiedy niewystarczający poziom ochrony cieplnej budynków (spełnienie wymagań minimalnych) wymusza zastosowanie odnawialnych źródeł energii (OZE) i staje się istotnym (czasem niezastąpionym) dodatkiem do palety niezbędnych do zastosowania środków technicznych, umożliwiających spełnienie wymagań Warunków Technicznych. Zastosowanie OZE wymuszane jest bowiem najczęściej koniecznością potwierdzenia uzyskania niższej od granicznej wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP. Do osiągnięcia tego celu w domach jednorodzinnych paleta dostępnych OZE sprowadza się najczęściej do biomasy (spalanej w kominkach lub kotłach), pomp ciepła, kolektorów słonecznych do podgrzewania ciepłej wody, paneli fotowoltaicznych, ewentualnie gruntowych kolektorów i wymienników ciepła pracujących w układach wentylacji (również pewien rodzaj OZE). Warto tu wspomnieć, że spalanie biomasy najczęściej, niestety, odbywa się w sposób powodujący groźniejsze skutki środowiskowe i zdrowotne niż spalanie węgla, zatem jeśli biomasa nie jest odpowiednio przygotowana i nie jest spalana w nowoczesnym, przygotowanym do tego kotle – tego rodzaju OZE stanowczo nie polecamy.

Sytuacja 3 dotyczy bardzo świadomych inwestorów, którzy wykonują głębokie analizy przed podjęciem decyzji inwestycyjnej. Skutkuje to najczęściej zaprojektowaniem budynku o tak niskich stratach energii do otoczenia, że z punktu widzenia kosztów eksploatacji zaczyna być nieistotne to, w jaki sposób (przy użyciu jakiego nośnika) budynek będzie zasilany w ciepło i energię elektryczną, łącznie z brakiem konieczności wykonania klasycznej instalacji grzewczej w budynku.

KAPE ma w dorobku realizacje budynków jednorodzinnych o zapotrzebowaniu na ciepło do celów ogrzewania na poziomie 5-6 kWh/(m2rok), ogrzewanych elektrycznie przy pomocy niewielkich mat grzewczych bez klasycznej instalacji grzewczej z kotłem czy pompą ciepła. Koszty inwestycyjne nie były wyższe niż koszty budowy standardowego (zgodnego z wymaganiami) domu, a koszty eksploatacji, pomimo wykorzystania energii elektrycznej z sieci, są dużo niższe. Dzięki dołożeniu OZE, na przykład kolektorów słonecznych lub paneli PV, budynek ma szansę stać się wtedy budynkiem zeroenergetycznym, czyli mieć zbliżony do zera bilans zapotrzebowania na energię konwencjonalną pobieraną z sieci. W tego typu dobrych projektach kluczowe jest jednak maksymalne ograniczenie strat ciepła do otoczenia, a więc bardzo wysoki, a nawet „pasywny” standard energetyczny, a nie budowa dużych, skomplikowanych i kosztownych w utrzymaniu instalacji OZE.

Dlaczego poza WT2021 warto zdecydować się na odnawialne źródła energii podczas budowy własnego domu?

Paweł Lachman, prezes zarządu Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła „PORT PC”, koordynator POBE:

Istotną kwestią są niższe koszty eksploatacyjne. Na przykład przy zastosowaniu kolektorów słonecznych można obniżyć roczne koszty przygotowania ciepłej wody nawet o 60-65%. W przypadku zastosowania pomp ciepła możliwe jest obniżenie kosztów ogrzewania, przygotowania ciepłej wody i chłodzenia. Przy wykorzystaniu instalacji ogrzewania płaszczyznowego, np. ogrzewania podłogowego, koszty eksploatacyjne ogrzewania mogą być niższe nawet dwukrotnie od kosztów ogrzewania gazem ziemnym czy peletem. Przy współpracy z instalacją fotowoltaiczną można stworzyć rozwiązanie, którego koszty miesięczne energii (w tym ciepła i chłodzenia) sprowadzają się do około 20 zł miesięcznie. Inne ważne korzyści to komfort, wygoda, bezobsługowość, a także podniesienie wartości finansowej budynku. Warto też rozważyć budowę mniejszego domu, ale o wysokim standardzie i nieszkodzącego środowisku.

Jaką technologię wybrać, żeby inwestycja w OZE miała sens w domu jednorodzinnym?

Janusz Starościk, prezes Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych (SPIUG), członek POBE, członek Pool of Experts Switzerland Global Enterprise:

Aby inwestycja miała sens, wybór technologii nie powinien opierać się jedynie na dostępności dotacji dla jakiegoś źródła energii lub na aktualnie modnej technologii. Pod uwagę należy wziąć szereg innych czynników. Różnorodność OZE daje właścicielowi domu jednorodzinnego duże możliwości wyboru. OZE opierają się na lokalnych zasobach energetycznych, różniących się między sobą potencjałem dla różnych lokalizacji domu.  Wykorzystanie własnych źródeł energii powinno być efektywne i dopasowane do stanu technicznego i architektury budynku, oraz dostępnego w najbliższym sąsiedztwie potencjału OZE. Przy doborze źródeł odnawialnych właściciele domów jednorodzinnych powinni się kierować trzema praktycznymi kryteriami:

1. zapewnieniem maksymalnego bezpieczeństwa energetycznego domu w tym komfortu cieplnego przez cały rok;
2. obniżeniem kosztów energii i ogrzewania podczas eksploatacji;
3. kwestią ochrony środowiska, ograniczenia emisji,  co bezpośrednio przekłada się na zdrowie mieszkańców.

Ideałem byłoby stworzenie instalacji pozwalającej na samowystarczalność energetyczną budynku, która by spełniała wszystkie wymienione cele takiej inwestycji. Można do tego wykorzystać energię słoneczną, wiatru, wody czy ciepło zmagazynowane w otoczeniu – w gruncie, wodzie, powietrzu czy biomasie. OZE to także energia geotermalna i biogaz, ale w domach jednorodzinnych indywidualna instalacja oparta o te źródła energii byłaby bardzo droga i raczej nieopłacana.

Wymienione źródła energii nie powinny konkurować ze sobą, ale nawzajem się uzupełniać, co pozwala na optymalne wykorzystanie ich lokalnych zasobów i osiągnięcie założonego  celu takiej inwestycji. Dlatego skorzystanie z możliwości, jakie dają układy hybrydowe, które pozwalają na połączenie i wykorzystanie różnych źródeł, może dać bardzo dobry efekt. Należy założyć, że nie ma jednego źródła OZE, które byłoby uniwersalne i mogłoby dawać podobny skutek w każdym miejscu. Jedne źródła energii, które doskonale sprawdzają się w jednej lokalizacji, w innej mogą już nie dać takiego efektu i odwrotnie – źródło OZE, które jest bardzo efektywne w tej drugiej lokalizacji, w pierwszej może się nie do końca sprawdzić, rozczarowując inwestora.  Do tego należy koniecznie dodać kwestię zorientowania domu względem stron świata i wykorzystania ciepła słonecznego także jako pasywnego i  darmowego sposobu pozyskiwania energii do ogrzania wnętrza, co ograniczy w wydatny sposób ilość zużywanej energii elektrycznej  lub spalanego paliwa.

Na starcie inwestor powinien postawić sobie pytanie – czego oczekuje od  inwestycji w OZE? Należy pamiętać, że domy jednorodzinne to nie są firmy, w których zarabia się pieniądze na produkcji energii. Bilans zużywanej energii w gospodarstwie domowym to przede wszystkim w ponad 80% ciepło i podgrzewanie wody. Dlatego z pewnością duży sens ma inwestycja w ogrzewanie wykorzystujące OZE. Żeby z tej możliwości skorzystać, należy zacząć od właściwej izolacji termicznej budynku, żeby maksymalnie zredukować zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania. Jest to konieczne z uwagi na niskie parametry temperaturowe, na których pracuje instalacja zasilana OZE (może z wyłączeniem kotłów na biomasę, ale wtedy wzrasta koszt paliwa biomasowego, a nie o to chodzi).

W nowym budynku nie powinno być problemu z osiągnięciem jego odpowiedniej klasy efektywności energetycznej, która pozwoli na pełne ogrzewanie pochodzące z OZE. W domach istniejących, gdzie z różnych względów nie jest możliwa w szybkim czasie pełna termomodernizacja do poziomu budynku niskoenergetycznego, można także wykorzystywać OZE, ale raczej w układzie hybrydowym, na przykład instalacji kolektorów słonecznych lub pompy ciepła z buforem ciepła, połączonych na przykład z gazowym kotłem kondensacyjnym,  który byłby włączany tylko w szczytowym zapotrzebowaniu na ciepło w okresie jesienno-zimowym, kiedy niskie temperatury na zewnątrz powodują zwiększone zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania. Dzięki temu, mając nieco zwiększone koszty inwestycji, znacznie obniżamy koszty eksploatacji o cenę niezużytego przez część roku gazu. Teoretycznie można przewymiarować źródło OZE, przewidując wystąpienia takiego szczytu, zwiększając powierzchnię kolektorów słonecznych, moc pompy ciepła czy kotła biomasowego oraz zwiększając pojemność bufora ciepła, ale należy sobie zadać pytanie, które z tych rozwiązań da lepszy rachunek ekonomiczny na etapie inwestycji, w połączeniu z kosztami w trakcie eksploatacji. To wszystko zależy od warunków lokalnych dla montażu takiej instalacji.

Osobną, ale bardzo ważna sprawą, jest odpowiedni dobór źródła czy instalacji OZE, bez względu na to, czy chodzi o pompę ciepła, instalacje kolektorów słonecznych czy kocioł na biomasę. Błędny dobór takiego urządzenia czy wadliwe wykonanie instalacji niejednokrotnie obciążały niesłusznie samą zastosowaną technologię,  zamiast czynnika ludzkiego, który przyczynił się do tego, że zamontowana instalacja nie spełnia wcześniej założonych oczekiwań. Źródła OZE wymagają nieco innego podejścia w porównaniu z konwencjonalnymi instalacjami z uwagi na to, że lokalne dostępne zasoby energii są pozyskiwane na miejscu i nie trzeba ich kupować i dostarczać. Dotyczy to także wskaźników umownej efektywności energetycznej lub sprawności, ponieważ taka energia, jak na przykład promieniowanie słoneczne i tak dociera do miejsca instalacji i tylko od nas zależy, ile tej energii przechwycimy i wykorzystamy.

Szerokie pole do popisu daje możliwość kombinacji różnych źródeł OZE. Takim przykładem jest idea „domu słonecznego”, którego zapotrzebowanie na ciepło i ciepła wodę użytkową wynosi ponad 50% (a nawet powyżej 90%).  Lokalizacja i architektura takich budynków są tak dobrane, by maksymalnie wykorzystać energię pozyskiwaną ze słońca, a budynki są wyposażane w panele fotowoltaiczne, kolektory hybrydowe PVT, dające ciepło i energię elektryczną z jednej powierzchni panelu, lub przydomowe turbiny wiatrowe.

Innym rozwiązaniem, ostatnio bardzo popularnym, może być układ pompy ciepła z panelami PV, które produkują energię elektryczną wykorzystywana do zasilania pompy ciepła i jej grzałek. Sprawdza się tutaj idea „domu bez rachunków”, oparta na bilansowaniu wytworzonej energii elektrycznej z PV z sieci energetycznej. Ale tego typu rozwiązanie może być z powodzeniem stosowane także z miejscowym akumulatorem energii elektrycznej lub w układzie kotła elektrycznego zasilanego z PV lub przydomowej turbiny wiatrowej. Wszystko zależy od koncepcji i wyliczeń ekonomicznych inwestora.

Możliwość kombinacji OZE pozwala na wybór optymalnej instalacji.

Które z tych rozwiązań są najbardziej opłacalne?

Janusz Starościk: Można zaryzykować stwierdzenie, że każde. Każda forma wytwarzania energii na miejscu jest opłacalna, pod warunkiem właściwego i optymalnego dla lokalnych warunków źródła.

Ktoś, kto ma wolną połać dachową skierowaną na południe, która nie jest zacieniania przez sąsiadujące budynki lub drzewa, może oczywiście zabudować ją panelami PV, jeżeli chce mieć własny prąd i do tego zarabiać na odprowadzanych do sieci nadwyżkach energii elektrycznej. Może ten dach pokryć kolektorami hybrydowymi PVT, żeby oprócz energii elektrycznej pozyskiwać za darmo ciepło i ciepłą wodę, albo wykorzystać część powierzchni na kolektory słoneczne, żeby mieć darmowe ciepło, instalując zbiornik buforowy.

Ktoś, kto ma dom na wzgórzu, w miejscu gdzie przez większą część roku wieje wiatr, może z powodzeniem skorzystać z instalacji przydomowej turbiny wiatrowej lub układu hybrydowego z panelami PV, gdzie obydwie technologie doskonale się uzupełniają w zależności od pory roku lub dnia. Taką energię elektryczną można wykorzystać do zasilania np. pompy ciepła i stworzyć optymalny układ zaopatrzenia domu w energię.

Jeżeli dom jest położony obok rzeki, a poziom wody jest wystarczający, aby zainstalować małą turbinę wodną, to właściciel może wodę dodatkowo wykorzystać także jako dolne źródło ciepła, podobnie jak przydomowy staw lub jezioro.

Przy sprzyjających warunkach geologicznych bardzo opłacalnym rozwiązaniem jest gruntowa pompa ciepła, a jeżeli połączymy ją z wykorzystaniem energii słonecznej z PV, PVT czy kolektorami słonecznymi to mamy i ciepło, i energię elektryczną za darmo.

Na obszarach wiejskich wykorzystanie kotła na biomasę, także z innymi źródłami OZE, też może być logicznym i opłacalnym rozwiązaniem.

Czym są układy hybrydowe i jakie najczęściej znajdują zastosowanie? Jakie są zalety i wady tego rozwiązania?

Paweł Lachman: To instalacja, w której jest kilka źródeł ciepła na przykład pompa ciepła z kotłem gazowym, czy termicznymi kolektorami słonecznymi. Pewną wersją instalacji hybrydowej jest coraz bardziej popularne rozwiązanie w nowych budynkach, czyli zastosowanie pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną, często uzupełniane o instalację wentylacji z odzyskiem ciepła. Takie rozwiązanie wpisuje się idealnie w kierunek energetyki prosumenckiej – główny kierunek Europejskiego Zielonego Ładu, który zakłada przeważającą produkcję energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, elektryfikację sektora transportu (samochody elektryczne) i efektywną elektryfikację ogrzewania z użyciem elektrycznych pomp ciepła. W głównej energetycznej strategii Unii Europejskiej, dotyczącej integracji sektorów produkcji i zużycia energii, pompy ciepła uznano za kluczową technologię do dekarbonizacji sektora ciepła. Od ponad dwóch lat Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła w ramach akcji „Dom bez Rachunków” promuje budowę plusenergetycznych budynków z fotowoltaiką, pompą ciepła i rekuperacją, w których roczne koszty ogrzewania, ciepłej wody, chłodzenie i zużytą energią elektryczną są na poziomie około 250 zł rocznie. W nowym budynku o powierzchni ogrzewanej około 150 m2 do zbilansowania ciepłej wody i ogrzewania wystarcza instalacja PV o mocy około 4 kWp. Dodatkowo, aby zbilansować produkcję energii elektrycznej zużywanej w budynku, wystarcza dodatkowo około 5 kWp. Pozwala to zbilansować koszty w ramach tak zwanego systemu opustu do poziomu kosztów stałych około 20 zł/miesięcznie. Mówimy tu o kosztach ogrzewania, cieplej wody użytkowej, chłodzenia i zużytej energii elektrycznej. Aby zwiększyć opłacalność takiego rozwiązania, warto rozważyć późniejsze zamontowanie instalacji fotowoltaicznej na dachu budynku (lub obok budynku), czyli zaraz po oddaniu do eksploatacji budynku. Można będzie wtedy skorzystać z dofinansowania w ramach programu „Mój Prąd” oraz ulgi termomodernizacyjnej. Okres zwrotu takiej inwestycji w instalację fotowoltaiczną, dzięki programom wsparcia, mieści się obecnie w przedziale 5-7 lat. Wadą proponowanego rozwiązania są wysokie koszty inwestycyjne, jednak tym, co pozwala zrealizować budowę „domu bez rachunków za energię”, jest możliwość rezygnacji z budowy kominów spalinowych i wentylacyjnych, kotłowni, magazynu opału czy też przyłącza gazowego oraz instalacji gazowej. Dodatkowo prosta konstrukcja dachu dwuspadowego pozwala na obniżenie kosztów budowy nawet o kilkadziesiąt tysięcy w stosunku do kosztów budowy dachów wielospadowych. Dach dwuspadowy ułatwi też montaż instalacji fotowoltaicznej. Do głównych zalet takich budynków, oprócz niewielkich kosztów stałych zaliczyłbym najwyższy komfort użytkowania związany z działaniem wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, wygodę, brak negatywnego wpływu na zdrowie mieszkańców i sąsiadów. Podczas budowy małych domów ważną kwestią jest też wzrost wartości finansowej budynku związany z obniżeniem kosztów eksploatacji. Łatwiej jest taki budynek sprzedać w przyszłości, co zawsze może się zdarzyć w jakiś sytuacjach losowych. Więcej informacji na temat tej społecznej kampanii można znaleźć na stronie internetowej www.dombezrachunkow.com.

Inwestorom nie jest łatwo wybrać OZE i dostosować wielkość instalacji. Kto powinien im w tym pomóc?

Robert Galara, wiceprezes „Galmet Sp. z o.o.” Sp. K.:

Urządzenia korzystające z OZE wymagają profesjonalnego wsparcia już na etapie doboru systemu ogrzewania do potrzeb klientów i wymagań danego budynku. Zadanie to należy powierzyć specjalistom w tej dziedzinie. Warto, aby był to profesjonalny doradca techniczny, który bardzo dobrze zna specyfikę oferowanych urządzeń, wymagania techniczne budynku i przepisy prawa budowlanego. Wsparcie takie może zaoferować projektant instalacji ogrzewania/chłodzenia domu, certyfikowany instalator lub inżynier z działu wsparcia technicznego producenta urządzeń grzewczych, który skompletuje system ogrzewania optymalnie dobrany do danej inwestycji. Podejmując decyzję, klient otrzymuje nie tylko produkowane w Polsce, nagradzane na największych targach i certyfikowane urządzenia. Stawia na producenta, który swoim wsparciem otoczy go na długo zanim klient zakupi urządzenie i na którego opiekę będzie mógł liczyć jeszcze długo po montażu produktu. Dobór urządzenia optymalnego do potrzeb klienta, polecenie lokalnego instalatora, wsparcie w pozyskaniu dofinansowania w programach dotacji i wreszcie całoroczna pomoc w bieżącym użytkowaniu to najważniejsze zalety, które od wielu lat przekonują klientów do wyboru naszych urządzeń. 

Na jakim etapie budowy powinniśmy podjąć decyzję dotyczącą instalacji OZE?

Robert Galara: Wybór systemu ogrzewania domu, a obecnie też praktycznie obowiązkowo systemu chłodzenia i wentylacji oraz rodzaju źródła ciepła, najlepiej podjąć jak najwcześniej. Decyzja o zastosowaniu rozwiązań OZE podjęta już na etapie projektowania budynku może przynieść znaczne oszczędności. Stare systemy ogrzewania oparte na przykład o kotły c.o. na węgiel wymagały wygospodarowania w budynku osobnej kotłowni o powierzchni co najmniej kilkunastu metrów kwadratowych i budowy komina. Wszystko to wiązało się z poniesieniem sporych kosztów finansowych oraz utratą powierzchni w budynku o nakładzie pracy potrzebnym do ich obsługi nie wspominając. Nowoczesne, ekologiczne systemy ogrzewania oparte np. o powietrzne lub gruntowe pompy ciepła pozwalają uniknąć tych wydatków. Środki zaoszczędzone na tym etapie budowy można przeznaczyć na zakup bezobsługowego systemu ogrzewania i chłodzenia domu.

Oczywiście decyzję o wyborze instalacji OZE w domu można podjąć na dowolnym etapie budowy lub modernizacji budynku. Jej dobór powinien przygotować profesjonalista, który zaproponuje optymalne rozwiązania dla danego budynku. Modernizując stary budynek, warto pamiętać, że termomodernizacja i wymiana starego źródła ciepła na ekologiczne, bezobsługowe i tanie w eksploatacji źródło ciepła to przede wszystkim dobra inwestycja. Dzięki ograniczeniu strat i zapotrzebowania budynku na energię w znaczący sposób obniżamy koszty jego utrzymania. Właściciele modernizowanych domów mogą liczyć na dofinansowanie do 60% faktycznie poniesionych kosztów w programie „Czyste Powietrze”. Do tego dochodzą jeszcze gminne i powiatowe programy lokalne i ulga podatkowa. W praktyce więc inwestycja zwraca się już po kilku latach, a my żyjemy w wygodnym, bezpiecznym domu, który dba o nasze zdrowie i czyste powietrze w naszej okolicy.

Jakie czynniki warto brać pod uwagę, planując inwestycję w urządzenia korzystające z OZE?

Marcin Walos, doradca techniczny w firmie Viessmann:

Aby wybrać optymalny system OZE, musimy określić, na co będziemy zużywać najwięcej energii w budynku – ogrzewanie, oświetlenie czy podgrzanie ciepłej wody użytkowej? Wybór i zasadność zastosowania konkretnej instalacji odnawialnych źródeł energii zależy między innymi od lokalnych warunków klimatycznych w miejscu budowy domu, a także od warunków technicznych i ekonomicznych. Odpowiedni, indywidualny dobór urządzenia korzystającego z OZE do potrzeb danego budynku i jego domowników będzie miał decydujący wpływ na efektywność pracy instalacji oraz jej opłacalność. Dlatego należy go powierzyć specjalistom, którzy uwzględnią konkretne warunki, w jakich będą pracować.

Ze względów praktycznych i ekonomicznych decyzję dotyczącą inwestycji w odnawialne źródła energii najlepiej jest podjąć już na etapie projektowania budynku. Dzięki temu będziemy mogli wybrać odpowiednią technologię przy najniższym koszcie inwestycji. Dostępne na rynku rozwiązania pozwalają również bez problemu dobrać urządzenia OZE do już istniejących i użytkowanych budynków.

Skutecznym i już sprawdzonym sposobem zwiększenia możliwości wykorzystania OZE i ich udziału w bilansie energetycznym budynku jest połączenie w jeden system urządzeń korzystających z różnych źródeł energii odnawialnej (na przykład instalacja fotowoltaiczna + pompa ciepła). Takie rozwiązanie przyniesie wymierne korzyści ekonomiczne, w postaci maksymalnego obniżenia rachunków za energię, oraz korzyści ekologiczne w postaci instalacji w 100% korzystającej z czystej energii odnawialnej.

Gdzie szukać wykonawców instalacji odnawialnych źródeł energii?

Marcin Walos: Montaż pompy ciepła czy instalacji fotowoltaicznej z pewnością należy zlecić doświadczonemu instalatorowi. Najlepiej, jeśli będzie to firma polecana przez producenta. Większość producentów oferuje profesjonalne szkolenia dla instalatorów, w tym również w zakresie montażu urządzeń OZE. Korzystając z usług odpowiednio przeszkolonej firmy, inwestor zyskuje pewność, że instalacja OZE zostanie wykonywana przez osoby z odpowiednią wiedzą, dobrze zaznajomione ze specyfiką pracy i wytycznymi montażu danej pompy ciepła, modułów fotowoltaicznych czy kolektorów słonecznych. Listę polecanych firm oraz partnerów serwisowych znaleźć na stronach internetowych producentów.

Wykwalifikowany instalator powinien mieć uprawnienia. Uprawnienia SEP są niezbędne do wykonywania jakichkolwiek prac związanych z elektrycznością. Dla pomp ciepła typu split, od instalatora wymagane są również tak zwane uprawnienia F-gazowe. Z konieczności ich posiadania zwolnieni są wykonawcy, instalujący urządzenia hermetycznie zamknięte (pompy ciepła typu solanka/woda, monoblokowe pompy ciepła typu powietrze/woda), a więc ci którzy podczas montażu nie muszą wykonywać żadnych czynności związanych z obiegiem czynnika chłodniczego. Na stronie internetowej naszej firmy można zweryfikować uprawnienia danego instalatora na podstawie jego numeru uprawnień.

Czy produkcja energii z przydomowej instalacji fotowoltaicznej wymaga uzyskania zgody, przygotowania odpowiednich dokumentów?

Dominika Chaberska, kierownik zespołu projektowego Edison Energia:

Mikroinstalacja, rozumiana jako instalacja fotowoltaiczna do 50 kWp, już z założenia ma być dostępna i prosta do zrealizowania przez wszystkich potencjalnych inwestorów. Zatem cała procedura jest możliwie uproszczona. Do budowy mikroinstalacji nie trzeba mieć pozwolenia na budowę, decyzji środowiskowej ani warunków zabudowy. Nie trzeba mieć żadnych zgód czy pozwoleń. Wystarczy znać swoje zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wybrać miejsce potencjalnej instalacji. Jedynymi ograniczeniami są powierzchnia pod zabudowę oraz moc przyłączeniowa, której nie można przekroczyć, lecz można wnioskować do OSD, czyli do Operatora Sieci Dystrybucyjnej o jej zwiększenie. Fotowoltaikę można zamontować na dachu domu, na gruncie lub na tak zwanym carporcie. Carporty to nowoczesne wiaty garażowe wyposażone w panele fotowoltaiczne, które tworzą ekologiczną przestrzeń. To doskonała opcja, jeśli konstrukcja budynku nie pozwala na zamontowanie instalacji fotowoltaicznej na dachu lub jest on zasłonięty przez pobliskie drzewa. Oferta jest bardzo szeroka, a cały proces od momentu podjęcia decyzji do momentu posiadania własnej elektrowni słonecznej trwa zwykle około miesiąca.

W naszej firmie oferujemy bezpłatne spotkania, na których nasi doradcy techniczno-handlowi oceniają możliwości instalacji, dokonują analizy zapotrzebowania energetycznego, oceniają stan dachu lub gruntu i pomagają w dobrze optymalnej instalacji PV. Po podjęciu decyzji przez klienta rusza machina operacyjna. Instalację najpierw trzeba zaprojektować, tak aby pasowała do unikalnego profilu energetycznego i potrzeb domu. Po akceptacji projektu przez inwestora następuje kompletowanie sprzętu, dostarczenie go pod wskazany adres i montaż. Gwarantujemy także profesjonalny audyt powykonawczy, który zapewnia bezpieczeństwo działania instalacji fotowoltaicznej. W razie wykrycia jakichkolwiek błędów, są one bezzwłocznie poprawiane. Zatem przed uruchomieniem instalacji klient ma pewność, że instalacja jest bezpieczna i przygotowana do pracy. Po montażu następuje zgłoszenie wniosku o przyłączenie mikroinstalacji do sieci elektroenergetycznej do OSD, który ma miesiąc na jego rozpatrzenie oraz fizyczną wymianę licznika jednokierunkowego na licznik dwukierunkowy. Dzięki temu będziemy wiedzieli, ile energii do sieci oddaliśmy w momentach nadprodukcji instalacji oraz ile energii z sieci pobraliśmy.

Czy można oszacować koszty wykonania instalacji odnawialnych źródeł energii?

Kamil Sankowski, członek zarządu ds. Sprzedaży Edison Energia:

Koszty inwestycji w OZE zależą od wielu zmiennych. Warto na początku zadać sobie pytanie, czy chcemy zamontować samą instalację fotowoltaiczną, czy skłaniamy się w stronę całościowej modernizacji domu i wybieramy instalację fotowoltaiczną połączoną z pompą ciepła i magazynem energii. Kolejnym krokiem jest wybór odpowiedniego wykonawcy. Obecnie rynek jest mocno rozwinięty. Można spotkać na nim mniejszych instalatorów, dla których fotowoltaika jest tylko uzupełnieniem działalności albo duże firmy mające wiedzę i doświadczony zespół fachowców. Instalacja fotowoltaiczna to inwestycja na co najmniej 25 lat, dlatego jej montaż warto zlecić firmie oferującej kompleksową obsługę i mającą w swoim portfolio produkty znanych, światowych producentów.

Obecnie koszt instalacji fotowoltaicznej wynosi od 4000 do 6000 zł/1 kW. Wszystko zależy od użytych komponentów, wykonawcy i uwarunkowań technicznych budynku (czy na dachu występuje zacienienie, czy jest on skomplikowany, w którą stronę skierowany).

Zwrot z inwestycji w mikroinstalację PV, uwzględniając wszystkie systemy wsparcia, czyli net metering (możliwość rozliczenia nadwyżki niewykorzystanej energii przez prosumentów z energią zużywaną), ulgę termomodernizacyjną i dopłaty z programu „Mój Prąd”, wynosi około 6-7 lat. 

W instalację fotowoltaiczną warto zainwestować niezależnie od tego, czy jest się przedsiębiorcą, czy klientem indywidualnym, czy planujemy instalację na dachu, czy na gruncie. Cel jest jeden: produkcja energii elektrycznej z własnej, przydomowej elektrowni, która zapewni niższe rachunki, większą niezależność i dołożenie kolejnej cegiełki do budowania naszego wspólnego, zielonego świata.

Jakie oszczędności przyniesie instalacja odnawialnych źródeł energii w nowym domu?

Dariusz Koc: OZE warto stosować, ale trzeba pamiętać, żeby maksymalnie ograniczać straty ciepła z budynku (i tym samym wielkość zapotrzebowania na to OZE). Istotnie redukuje to koszty wykonania instalacji grzewczych, moce i koszty wykonania źródeł ciepła (lub nawet pozwala uniknąć kosztów ich budowy) oraz zmniejsza moc samych instalacji OZE i wydatki na ich budowę. Wtedy również znacznie bardziej odczujemy korzystny efekt związany z zastosowaniem tego typu instalacji w postaci redukcji kosztów czy wzrostu bezpieczeństwa energetycznego. Obecnie można skorzystać z wielu źródeł różnego typu wsparcia budowy instalacji OZE i termomodernizacji budynków, szczególnie dla domów jednorodzinnych. Jest to wsparcie na poziomie krajowym (na przykład z Narodowego Funduszu Ochrony środowiska i Gospodarki Wodnej w takich programach jak „Mój prąd”, czy „Czyste powietrze”). Są również liczne programy dofinansowania OZE i likwidacji nieekologicznych źródeł ciepła dostępne na poziomie gminnym oraz w Wojewódzkich Funduszach Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Również Bank Gospodarstwa Krajowego w ramach Funduszu Termomodernizacji umożliwia obecnie (od 2021 roku) uzyskanie wsparcia dla budowy OZE, w tym w budynkach wielorodzinnych. Można również wykorzystać (znaczące) ulgi podatkowe na budowę takich instalacji i na termomodernizację. Powoduje to łącznie bardzo wysoką opłacalność zastosowania OZE. Okresy zwrotu własnych nakładów są krótsze niż 5-6 lat praktycznie dla wszystkich rodzajów instalacji (łącznie z pompami ciepła). Jedynym mankamentem tych programów jest brak możliwości wsparcia budowy takich instalacji w nowych budynkach.

Co dzieje się z nadwyżkami energii, których nie będziemy mogli zużyć?

Stefan Żuchowski, doradca techniczny w firmie Vaillant; specjalizuje się w nowoczesnych rozwiązaniach i instalacjach grzewczych w domach jednorodzinnych:

Energię odnawialną pozyskujemy na różne sposoby. Przykładowo możemy stosować kolektory słoneczne, moduły fotowoltaiczne czy turbiny wiatrowe. Z biegiem lat efektywność wymienionych technologii jest coraz wyższa. Nadal jednak borykamy się z problemem przesunięcia w czasie między okresem, w którym energia jest dostępna w dużej ilości a porą, w której chcielibyśmy ją wykorzystać. Pierwszym przykładem może być instalacja z kolektorami słonecznymi na potrzeby podgrzewania wody. Największa ilość energii słonecznej jest w dostępna godzinach południowych. W tym czasie często nie ma nas w domu, a największy pobór energii występuje wieczorem. W związku z tym typowym i niezbędnym elementem instalacji z kolektorami słonecznymi jest magazyn energii w postaci zbiornika o dużej pojemności. Woda w zbiorniku jest ogrzewana w ciągu dnia, tak byśmy mogli wykorzystać zgromadzoną energię wieczorem i rano. W optymalnie dobranej i wykonanej instalacji, w trakcie normalnej eksploatacji nie występują nadwyżki energii. Pojawiają się one dopiero w trakcie dłuższych przerw w eksploatacji, na przykład podczas kilkudniowego, letniego wyjazdu. W tym czasie nie występuje zużycie energii, więc już w drugim trzecim dniu pojawia się nadpodaż energii, której nie możemy wykorzystać.

Zbliżona sytuacja występowałaby w instalacji fotowoltaicznej, która nie byłaby połączona z siecią energetyczną i nie miałaby akumulatorów. Tu również występuje przesunięcie między godzinami, w których system pozyskuje największą ilość energii a okresem, w którym możemy ją wykorzystać. Problem ten można rozwiązać, stosując akumulatory energii, ale mimo tego, że ich koszt cały czas maleje to nadal jest to poważna inwestycja. W związku z tym bardziej popularnym rozwiązaniem jest podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci energetycznej i przekazywanie nadwyżek prądu do systemu energetycznego. Dzięki dostępnemu w Polsce mechanizmowi 80% nadwyżek możemy wykorzystać w ciągu roku od ich powstania. W większych instalacjach, o mocy powyżej 10 kWp, jest to 70 %. Takie rozwiązanie pozwala wykorzystać wygenerowane od wiosny do jesieni nadwyżki, na przykład na poczet zasilania pompy ciepła, oświetlenia, zasilania sprzętu AGD i RTV wieczorami i w okresie zimowym.

Czy energia z odnawialnych źródeł energii wystarczy do zaspokojenia wszystkich potrzeb mieszkańców?

Stefan Żuchowski: Stosując akumulatory, okresowo, szczególnie latem, możliwe jest zmagazynowanie w ciągu dnia takiej ilości energii, która wystarczy na całą dobę. W skali roku nie jest to już możliwe. Co prawda istnieją na świecie instalacje, w których latem gromadzi się bardzo duże ilości energii słonecznej, na przykład w magazynach gruntowych, i zimą wykorzystuje ją do ogrzewania budynków. Są to jednak bardzo drogie rozwiązania, które i tak okresowo mogą wymagać wspomagania ze strony konwencjonalnego źródła ciepła. W naszym klimacie trudno znaleźć ekonomicznie uzasadnione rozwiązanie techniczne, które pozwoliłoby zakumulować energię odnawialną na cały sezon grzewczy.  Jeśli jednak potraktujemy dostępny w Polsce mechanizm rozliczania ilości energii oddanej do i odebranej z sieci energetycznej, jako usługę sezonowego magazynowania energii, wówczas rzeczywiście możemy osiągnąć „samowystarczalność energetyczną”. W tym celu ważne jest określenie rocznego zużycia energii i zastosowanie na tyle dużej instalacji fotowoltaicznej, by dostarczyła ona o około 25% więcej energii. Przykładowo jeśli zużywamy rocznie około 5000 kWh prądu, wówczas możliwe byłoby zastosowanie instalacji, która wyprodukuje rocznie 1,25 x 5000 = 6250 kWh. Jeśli taką ilość energii oddamy do sieci wówczas, w rozliczeniu, odzyskamy 80 % z 6250 kWh, czyli właśnie 5000 kWh rocznie. Finalnie, więc całość zużywanej przez nas energii zostanie pokryta z ilości, jaką dostarczą moduły fotowoltaiczne. Pojawiło się nawet określenie tego typu budynków jako „Domów bez rachunku”, to znaczy domów, w których nie płacimy za energię. Ponosimy jedynie koszt opłat abonamentowych.

Oczywiście w rzeczywistości nie oddajemy całości produkowanej energii elektrycznej do sieci energetycznej. Część jest konsumowana na bieżąco do zasilania odbiorników pracujących w ciągu dnia. Finalnie więc, nie musimy stosować instalacji fotowoltaicznej, która miałaby generować aż o 25% więcej energii w porównaniu do jej rocznego zużycia. Wskaźnik ten może być nieco niższy. Określa się go w obliczeniach symulacyjnych.

Pamiętajmy również, że stosując instalację fotowoltaiczną nie musimy za wszelką cenę dążyć do całkowitego pokrycia rocznych potrzeb. Nieracjonalne jest również stosowanie instalacji z dodatkowym zapasem mocy, ponieważ jeśli nie będziemy w stanie odebrać z sieci 80% oddanej energii wówczas nie otrzymamy żadnego wynagrodzenia za pozostałą nadwyżkę.