wydajność instalacji fotowoltaicznejTrwałość i wydajność instalacji fotowoltaicznej w dużej mierze zależy od właściwego doboru i połączenia poszczególnych elementów systemu fotowoltaicznego. Pracownicy SOLEKO POLSKA wiedzą jak to zrobić. Wybierzemy dla Ciebie i zaplanujemy takie rozwiązanie, aby można było maksymalnie wykorzystać możliwości instalacji fotowoltaicznej przeznaczonej dla Twojego domu. 

Komponenty solarne systemu fotowoltaicznego

Instalacje fotowoltaiczne na dachach budynków - wizualizacja

System fotowoltaiczny składa się z następujących elementów: 

 

Panele fotowoltaiczne

Ważne jest, aby panele pochodziły od znanego producenta, który posiada własną markę i funkcjonuje na rynku przynajmniej kilkanaście lat. W ofercie firmy SOLEKO POLSKA znajdziesz panele fotowoltaiczne producentów o uznanej renomie na świecie, m.in. takich jak: IBC SOLAR, Q CELLS. Panele tych marek charakteryzują się   bardzo dobrą kontrolą jakości i wysoką sprawnością. W przypadku paneli polikrystalicznych sprawność nie powinna być mniejsza niż 17%, a monokrystalicznych – nie mniejsza niż 19%.  Dobrze jest, kiedy współczynnik temperaturowy mocy wynosi ponad -0,42% (polikrystaliczne) i ponad -0,37% (monokrystaliczne). Grubość ramy paneli powinna wynosić przynajmniej 32 mm.

System montażowy

System montażowy musi być dopasowany do konkretnego pokrycia dachu (blacha, dachówka, gont, itp.). Ważne jest, aby mocowania paneli zostały wykonane ze stali nierdzewnej i aluminium oraz spełniały wymogi europejskiej normy EN 1090. Jest to najważniejsza norma, której podlegają systemy montażu paneli fotowoltaicznych. Systemy wolnostojące na gruncie powinny być pokryte powłoką Magnelis, która zabezpiecza je przed korozją. Wiele nowych modeli paneli fotowoltaicznych posiada czarną ramę i dobrze byłoby, aby system montażowy również był utrzymany w takiej kolorystyce. Chodzi głównie o klemy, mocujące ramy paneli. Wtedy system fotowoltaiczny będzie prezentować się na dachu wyjątkowo estetycznie.

Falownik fotowoltaiczny (inwerter)

Wydajność instalacji fotowoltaicznej bezpośrednio zależy od doboru odpowiedniego falownika. Ten element odpowiada za przetwarzanie napięcia prądu stałego na możliwe do wykorzystania napięcie zmienne. Ważne, aby falownik był dobrany odpowiednio do mocy paneli – więcej w artykule „Dobór mocy falownika do instalacji fotowoltaicznej”. Sugerujemy wybierać falowniki wyłącznie znanych i sprawdzonych producentów. O skutkach nieprzemyślanych decyzji zakupowych (opartych najczęściej na niskiej cenie) będzie można się niestety szybko przekonać. Firma SOLEKO POLSKA posiada w ofercie falowniki takich producentów, jak m.in.: Fronius, SMA, SolarEdge, Sungrow. Cechuje je wysoka sprawność i żywotność, ponadto każde z tych urządzeń posiada nowoczesny system monitoringu danych o eksploatacji zestawu solarnego. Dzięki temu możesz otrzymywać informacje np. o uzyskiwanej mocy i produkcji energii elektrycznej. System monitoringu umożliwia również diagnostykę i nadzór nad poprawnym działaniem instalacji solarnej.

Kable i złączki solarne

Kable solarne i złączki również powinny pochodzić tylko od sprawdzonych dostawców – przywiązujemy do tego bardzo dużą wagę. Stosujemy kable solarne o przekroju min. 6 mm2 z zachowaniem kolorystyki czerwonej i czarnej, odpowiedniej dla biegunów „plus” i „minus”. Stosowane przez nas złączki do kabli solarnych MC4 są w 100% oryginalne i pochodzą od firmy MultiContact – światowego twórcy standardu połączeń solarnych. Wiele firm proponuje złączki z przypadkowych hurtowni elektrycznych, co może skutkować niekompatybilnością i pojawieniem się niebezpiecznych łuków elektrycznych. Przygotowanie złączy solarnych jest wykonywane przez monterów SOLEKO POLSKA tylko za pomocą dedykowanych, profesjonalnych narzędzi, co również ma duże znaczenie.

Zabezpieczenia elektryczne

W instalacji fotowoltaicznej najistotniejsze są zabezpieczenia przed przepięciami wywołanymi przez wyładowania atmosferyczne. Aby zabezpieczyć instalację, trzeba zastosować ograniczniki przepięć. Takie zabezpieczenia powinny być dobrane zgodnie z wytycznymi producenta i obowiązującymi normami. Ograniczniki przepięć montuje się od strony paneli fotowoltaicznych oraz od strony sieci energetycznej. Od wielu lat stosujemy ograniczniki przepięć głównie firmy CITEL, które udowodniły swoją wysoką jakość, wielokrotnie chroniąc instalacje fotowoltaiczne naszych klientów przed uszkodzeniami.

Rozmiar instalacji fotowoltaicznej

Zgodnie z prawem obowiązującym w Polsce, od 1 lipca 2016 r. funkcjonuje system opustu. Pozwala on na przesyłanie do zakładu energetycznego niewykorzystanych nadwyżek energii wytworzonej przez mikroinstalację fotowoltaiczną, a następnie – na jej odbiór (rozliczenie) w późniejszym okresie. Odebrać można do 80% wysłanej do zakładu energetycznego energii, w zależności od mocy instalacji. Zatem, aby w pełni pokryć zapotrzebowanie domu na energię elektryczną, trzeba dobrać taki zestaw solarny, który wyprodukuje wystarczająco dużo energii, dobrze zbilansowanej z zakładem energetycznym. Z drugiej strony instalacja fotowoltaiczna nie może być zbyt duża w stosunku do Twoich potrzeb – więcej w artykule „W jaki sposób dobrać moc instalacji fotowoltaicznej dla domu?”.

Podsumowanie – komponenty solarne systemu fotowoltaicznego

Zlecając montaż zestawu solarnego firmie SOLEKO POLSKA masz pewność, że zostanie on idealnie dopasowany do Twoich potrzeb. Szczególnie zatroszczymy się o prawidłowy dobór komponentów, co jest gwarancją wydajnej i bezawaryjnej pracy. Kiedy już będziesz mieć odpowiednio dobrany i zamontowany system solarny, wystarczy wygodnie usiąść w fotelu i cieszyć się darmową energią w swoim domu i czystym zyskiem. Nasi doradcy mogą również prowadzić stały monitoring wydajności instalacji, jeżeli takie będzie życzenie Klienta.

 

Przejdź dalej do:

Zestawy fotowoltaiczne - panele słoneczne - ceny

Dotacje - dofinansowania - programy

"Porady i wiedza" - fotowoltaika - panele słoneczne

Dlaczego w zestawie solarnym moc falownika (inwertera) powinna być niższa od mocy paneli? Czy takie rozwiązanie jest korzystne? To najczęstsze pytania, które zadają nam inwestorzy. Wyobraźmy sobie, że falownik to silnik samochodu osobowego. Zależy nam na tym, aby pokonać jak najdłuższy dystans i zużyć jak najmniej paliwa. Jeżeli do osobówki zamontujemy za duży silnik (np. z ciężarówki), to moc auta będzie większa, ale paliwa też zużyjemy więcej, więc przejedziemy mniej. Co z tego wynika? Trzeba odpowiednio dobrać silnik do masy auta. Tylko wtedy osiągniemy najlepszą wydajność. Podobnie jest z falownikami solarnymi. Ich sprawność jest największa przy maksymalnym obciążeniu energią ze słońca.

Back view of solar panel. Inverter to transform direct current into alternateEnergia z paneli fotowoltaicznych a moc falownika

Panele fotowoltaiczne dostarczają energię z różną mocą, co zależy od pory dnia, nasłonecznienia i temperatury. Kluczem w takiej sytuacji jest właściwy dobór mocy falownika. Panele fotowoltaiczne powinny jak najdłużej dostarczać energię o mocy zbliżonej do maksymalnej mocy falownika. Jednocześnie trzeba unikać strat energii, co ma miejsce wtedy, gdy panele generują większą moc, niż maksymalna moc falownika. Producenci paneli fotowoltaicznych zalecają, aby moc paneli wahała się w przedziale 80-125% mocy falownika. Sprawność systemu jest jednak najwyższa, gdy moc paneli zostanie przewymiarowana w stosunku do mocy falownika w granicach od 105 do 120%. Przykład: w zestawie fotowoltaicznym o mocy 6 kW można zastosować falownik o mocy 5 kW. Takie przewymiarowanie jest odpowiednie dla paneli skierowanych na południe pod kątem 30-40 stopni. W przypadku instalacji z mniejszym kątem nachylenia (np. 10-15 stopni) skierowanych na wschód lub zachód, przewymiarowanie może być większe, a dla instalacji wschód-zachód może wynosić nawet ok.160%. To oznacza, że instalacja o mocy 8 kW w konfiguracji 4 kW na wschód i 4kW na zachód może mieć falownik o mocy 5 kW.

Czym różni się moc paneli od mocy falownika (inwertera)?

Te dwie moce nie są ze sobą tożsame. Moc inwertera określa jego faktyczną maksymalną moc czynną z jaką inwerter przetwarza energię z paneli fotowoltaicznych. Moc paneli fotowoltaicznych można natomiast podać w ściśle określonych warunkach. Dzieje się tak dlatego, że producenci paneli muszą wykonać testy w takich warunkach, które są z góry określone przez jednostki certyfikujące. Tylko wtedy mogą określić parametry swoich produktów i uzyskać certyfikaty. Są to tzw. standardowe warunki testowania, określane w kartach katalogowych paneli jako STC (Standard Test Conditions). Należą do nich: promieniowanie słoneczne o natężeniu 1000 W/m², gęstość powietrza AM 1½, temperatura paneli (ogniw) 25°C. Takie warunki można osiągnąć w laboratoriach. W praktyce zdarzają się rzadko, zaledwie kilka razy w roku przez bardzo krótki czas.

Warunki pomiarów STC a warunki realne

Panele fotowoltaiczne

W Polsce natężenie promieniowania słonecznego najczęściej osiąga wartość 800 W/m². Gęstość powietrza zbliżona do AM 1½, która oznacza grubość atmosfery przez jaką muszą przejść promienie słoneczne, występuje podczas równonocy wiosennej i jesiennej. Temperatura ogniw paneli 25°C osiągana jest krótko, ponieważ w pełnym słońcu panele nagrzewają się bardzo szybko, nawet do 45°C. Wraz ze wzrostem temperatury obniża się moc paneli. Zatem określenie mocy paneli przy temperaturze dokładnie 25°C jest bardzo trudne. To wszystko sprawia, że moc paneli osiągana w praktyce jest niższa od mocy podanej w karcie katalogowej. Zasada dotyczy wszystkich paneli, których moc określana jest w warunkach STC, czyli zdecydowanej większości paneli na świecie. Często określa się moc paneli w jednostce Wp (wat peak), co oznacza, że moc jest osiągana w tzw. szczycie, w warunkach STC.

Warunki NOCT – bliższe rzeczywistości

Dla lepszego określenia rzeczywistej mocy paneli fotowoltaicznych został wprowadzony standard tzw. nominalnej temperatury pracy ogniwa – NOCT (Nominal Operating Cell Temperature). Takie testowanie paneli lepiej odzwierciedla rzeczywiste warunki pracy instalacji fotowoltaicznej. Dla NOCT przyjmuje się: promieniowanie na poziomie 800 W/m², gęstość powietrza AM 1½, temperaturę ogniwa fotowoltaicznego 45°C. Przykład: panel, który w warunkach STC uzyskał moc 330 Wp, w warunkach NOCT osiągnie moc ok. 270 Wp. Renomowani producenci paneli fotowoltaicznych zawsze podają w karcie katalogowej wartość NOCT. Moc inwertera powinna być zatem dobrana bliżej wartości NOCT niż STC. Powszechniejsze jest jednak posługiwanie się mocą paneli w warunkach STC, dlatego producenci falowników zalecają przewymiarowanie mocy paneli nawet o 25%.

Dlaczego sprawność systemu fotowoltaicznego jest większa z falownikiem o niżej mocy maksymalnej?

Sprawność falownika zależy od przetwarzanej przez niego mocy. Sprawność jest najwyższa, gdy przetwarzana moc zbliża się do maksymalnej mocy falownika. Tę zależność przedstawia poniższy wykres dla falownika firmy Fronius:fron

Rys.1. Źródło: Fronius

Wykres przestawia krzywe sprawności falownika Fronius Symo. Widać, że dla napięcia 595 V (czerwona krzywa) sprawność maksymalna 98% jest osiągana, gdy falownik generuje moc w zakresie 70-100%. Natomiast w przypadku wytwarzania mocy na poziomie 10-30% sprawność falownika może być nawet o 10% niższa. To oznacza, że praca falownika z panelami, które dostarczają mocy poniżej 70%, będzie mniej efektywna. Najlepiej, aby panele jak najdłużej przekazywały energię na poziomie wyższym niż 70%. Warunki natężenia promieniowania słonecznego są jednak zmienne. Może więc dochodzić do sytuacji, w których panele byłyby w stanie dostarczyć więcej energii, ale falownik przetworzy jej tylko tyle, na ile pozwala mu moc maksymalna. Wtedy dochodzi do strat energii, które trzeba wziąć pod uwagę przy doborze falownika.

Analiza doboru falownika na przykładzie

Aby lepiej zobrazować korzyści z zastosowania mniejszego falownika względem mocy paneli, warto przeanalizować konkretną instalację fotowoltaiczną o parametrach:OLYMPUS DIGITAL CAMERA

  • azymut: +15°C (prawie idealne południe),
  • kąt nachylenia dachu: 40° (idealny dla wartości AM 1½ w czasie równonocy wiosennej),
  • moc paneli STC – 6300 Wp (20 szt. x 315 Wp),
  • moc inwertera – 6000 W,
  • przewymiarowanie paneli względem inwertera – 105%.

Sprawdźmy, czy lepiej sprawdziłby się w tej instalacji falownik o mocy 5000 W z przewymiarowaniem 126%. Potrzebujemy danych o pracy systemu w warunkach bezchmurnego nieba od rana do wieczora, ale z różnymi temperaturami powietrza. Takie warunki wystąpiły 25 i 27 marca 2020 r, przy czym 25 marca był chłodniejszy o 10°C od 27 marca. Warunki 25 marca były bardzo zbliżone do warunków STC, według których określana jest moc szczytowa paneli. Moc instalacji osiągnęła 6000 W w szczycie. Próg najwyższej sprawności falownika >70% został przekroczony o godz. 9:30. Mniejszy falownik 5000 W przekroczyłby ten próg o godz. 9:00, czyli 30 min. wcześniej. Wystąpiłaby wtedy niewielka strata uzysku spowodowana ograniczaniem mocy do 5000 W (zaznaczona czarnymi liniami na wykresie).

Wykresnr1

Rys. 2. Wykres produkcji energii na dzień 25 marca 2020 r. Źródło: Fronius

27 marca odnotowaliśmy wzrost temperatury powietrza o 10°C i widać, że moc maksymalna spadła do 5500 W. Próg najwyższej sprawności falownika >70% został przekroczony w podobnych godzinach. Straty dla falownika 5000 W były już minimalne.

Wykresnr2

Rys. 3. Wykres produkcji energii na dzień 27 marca 2020 r. Źródło: Fronius

Dla porównania przeanalizujmy również wykres z dnia 30 czerwca 2019 (upalny bezchmurny dzień). Temperatura była wysoka i wynosiła 30°C. Moc maksymalna wyniosła 5000 W, a próg najwyższej sprawności falownika >70% został przekroczony nieco po godz. 11:00. Dla falownika 5000 W byłaby to godz. 10:00. Nie wystąpiły też straty wynikające z ograniczenia mocy falownika, ponieważ maksymalna dla instalacji była moc 5000 W.

Wykresnr3

Rys. 4. Wykres produkcji energii na dzień 30 czerwca 2020 r. Źródło: Fronius

Wnioski z analizy powyższego przykładu

Zastosowanie mniejszego falownika względem mocy paneli oznacza, że:

  • chwilowa moc będzie niższa (tylko w wybrane dni), ale w dłużej perspektywie funkcjonowania instalacji uzysk energii będzie większy, ze względu na wyższą sprawność falownika,
  • straty energii wynikające z ograniczenia mocy występują podczas niższych temperatur (głównie w okresie wiosennym, kiedy słońce jest już wysoko, ale nadal bywa chłodno). Strata wynosi ok. 1-2 kWh dziennie przez kilkanaście dni w roku (głównie w marcu i kwietniu), co stanowi ok. 1% produkcji rocznej,
  • falownik pracuje dłużej w ciągu dnia średnio 1-2 godzin w zakresie swojej najwyżej sprawności (>70%). To przekłada się na wyższy uzysk energii (szczególnie w miesiącach cieplejszych: czerwiec, lipiec), kiedy częściej występują dni słoneczne. Korzyści mogą wynosić ok. 3-4% w skali roku,
  • mniejszy falownik jest lepiej dopasowany w dłuższej perspektywie działania instalacji, ponieważ naturalna degradacja paneli powoduje spadek ich mocy o ok. 0,5% rocznie,
  • można zaoszczędzić przy koszcie początkowym instalacji – mniejszy falownik jest tańszy.

Na podstawie analizy przykładu wynika, że zastosowanie falownika o mocy 5000 W zamiast 6000 W byłoby jak najbardziej korzystne. Większy falownik ma sens przy założeniu, że chcemy instalację rozbudować w przyszłości, przy czym do czasu rozbudowy sprawność całego układu będzie o kilka procent niższa.

Przy zakupie instalacji fotowoltaicznej nasuwa się pytanie – Jaka moc instalacji będzie spełniać moje oczekiwania? Najlepiej tak dobrać moc, aby wyzerować licznik energii. Taka sytuacja ma miejsce, gdy instalacja fotowoltaiczna w pełni pokrywa zapotrzebowanie na energię. Wówczas płacisz tylko koszty stałe, które wynoszą około 150 zł rocznie (koszty licznika ponoszone niezależnie od zużycia energii). Wyobraź sobie budynek, w którym nie ma żadnego zużycia energii, ale jest zamontowany licznik energii – rachunek za koszty stałe (licznika) i tak trzeba płacić. Efekt finansowy jest taki sam, jak w przypadku pełnego pokrycia zapotrzebowania energetycznego przez instalację fotowoltaiczną. Pamiętaj jednak, że zgodnie z ustawą OZE masz tylko rok na wykorzystanie wyprodukowanej energii, więc montowanie za dużej instalacji fotowoltaicznej będzie nieopłacalne. Jeżeli wyprodukujesz w danym roku więcej energii, niż potrzebujesz, to zakład energetyczny nie zwróci Ci niewykorzystanej energii, ani za nią nie zapłaci. Warto jednak uwzględnić ewentualne zwiększenie zapotrzebowania na energię w przyszłości, co opiszemy w dalszej części artykułu.

W jaki sposób określić zużycie energii w domu?f2

Produkcję energii z instalacji fotowoltaicznej możemy dosyć łatwo i dokładnie przewidzieć. Określamy ją na podstawie naszego doświadczenia oraz symulacji bazujących na danych klimatycznych i lokalnych uwarunkowaniach montażu. Zapotrzebowanie na energię Twojego domu wymaga jednak pewnej analizy. Na początku określ zużycie energii na podstawie rachunków za prąd, biorąc pod uwagę przynajmniej ostatni pełny rok kalendarzowy (od stycznia do grudnia). Jeżeli masz taką możliwość, sprawdź zużycie energii na przestrzeni kilku ostatnich lat i przeanalizuj ewentualne różnice: z czego wynikały, czy były tymczasowe (remont, budowa, itp.). Zadanie jest bardzo proste w przypadku, gdy obsługuje Cię PGE, ENEA, ENERGA – wartość zużycia za pełny poprzedni rok jest podawana na fakturze za energię przeważnie na drugiej stronie (np. dla PGE jest to w prawy górny róg, dla ENEA i ENERGA na górze drugiej lub trzeciej strony). Jeżeli obsługuje Cię TAURON lub INNOGY, takiej informacji raczej nie znajdziesz na fakturze. Wtedy możesz zliczyć wartość kWh z faktur za cały rok lub po prostu zasięgnij informacji w biurze obsługi klienta (numer telefonu powinien być podany na fakturze).

Jak oszacować zużycie energii elektrycznej w przyszłości?

Masz już wartość rocznego zużycia energii? Teraz musisz odpowiedzieć sobie na pytanie, czy chcesz w przyszłości zwiększyć zużycie energii. Najczęściej większe zużycie energii jest spowodowane przez zmianę:

• sposobu ogrzewania wody użytkowej na (ogrzewanie elektryczne),

• systemu ogrzewania domu na pompę ciepła lub inne urządzenie grzewcze wykorzystujące energię elektryczną,

• kuchenki gazowej na elektryczną lub płytę indukcyjną.

Na większe zużycie energii elektrycznej wpływa również montaż klimatyzacji czy ładowanie samochodu elektrycznego.

Wpływem powyższych czynników na zużycie energii zajmiemy się w innym artykule. Teraz skupimy się na zużyciu wynikającym z danych za poprzedni rok.

Co to jest bilansowanie energii elektrycznej z zakładem energetycznym?

Aby określić, ile energii muszą wyprodukować panele fotowoltaiczne, trzeba oszacować, w jaki sposób produkowana energia będzie bilansowana z zakładem energetycznym. Musisz zatem oszacować:

• ile energii będziesz zużywać bezpośrednio z paneli fotowoltaicznych,

• jaką nadwyżkę energii będziesz przekazywać do zakładu energetycznego.

Energia zużyta bezpośrednio to taka, która została skonsumowana przez urządzenia w domu w chwili jej wytworzenia przez instalację fotowoltaiczną. Energia elektryczna zawsze płynie tam, gdzie ma najbliżej. Zatem prąd z instalacji fotowoltaicznej w pierwszej kolejności jest zużywany przez urządzenia znajdujące się w domu. Jeżeli produkcja energii jest większa niż konsumpcja, to powstaje nadwyżka, która automatycznie jest przekazywana do zakładu energetycznego. Cały proces jest niezauważalny dla użytkownika. Licznik energii rejestruje ilość oddanej nadwyżki energii, którą zgodnie z ustawą OZE możesz odebrać w ciągu roku. Zakład energetyczny pobiera 20% z nadwyżek dla instalacji do 10 kW i 30% dla instalacji powyżej 10 kW.

Musisz oszacować, jaką nadwyżkę energii będziesz wysyłać do zakładu energetycznego. Nasze badania prowadzone przez kilka ostatnich lat pokazują, że w przeciętnym domu nadwyżka energii wynosi ok. 70% całkowitej produkcji. W przypadku zużywania energii głównie zimą jest to ok. 80%. Pozostała ilość będzie więc zużyciem bezpośrednim.

Ile energii muszą wyprodukować panele fotowoltaiczne, aby pokryć faktyczne zapotrzebowanie na energię?

Załóżmy, że według faktur zużycie energii w poprzednim roku wyniosło 4000 kWh. Jeżeli nie przewidujesz żadnych dodatkowych urządzeń w domu, to możesz przyjąć powyższą wartość do obliczeń. Przeciętne bilansowanie energii z zakładem energetycznym dla domów jednorodzinnych wynosi 30% zużycia bezpośredniego i 70% nadwyżek przekazanych do sieci. Zatem 1200 kWh (30% z 4000 kWh) będzie pokryte bezpośrednio przez panele fotowoltaiczne. Pozostała energia, czyli 2800 kWh musi zostać pokryta przez nadwyżki przekazane do sieci. Zakład energetyczny oddaje energię pomniejszoną o 20%, dlatego panele muszą wyprodukować tyle energii, aby po odjęciu 20% była ona równa 2800 kWh. Jak obliczyć taką wartość? Podziel potrzebną ilość energii przez 0,8. Zatem dla powyższego przykładu będzie to: 2800 kWh ÷ 0,8 = 3500 kWh. Panele fotowoltaiczne muszą więc wyprodukować 4700 kWh. Jest to suma zużycia bezpośredniego (1200 kWh) i nadwyżki przekazanej do zakładu energetycznego (3500 kWh), która po zbilansowaniu pokryje energię pobraną z sieci. Na tej podstawie można dobrać odpowiedni zestaw fotowoltaiczny.

Kolejny krok, to oszacowanie produkcji energii z instalacji fotowoltaicznej dla konkretnej lokalizacji. Takie prognozy wykonują pracownicy firmy SOLEKO w oparciu o profesjonalne oprogramowanie i własne doświadczenie na podstawie setek działających instalacji. W większości przypadków produkcja w przeliczeniu na 1 kW mocy zawiera się w przedziale 800 -1100 kWh rocznie. Jeżeli oszacujemy, że w Twojej lokalizacji uzysk z instalacji fotowoltaicznej będzie wynosić np. 940 kWh, to odpowiednia instalacja dla zużycia 4000 kWh będzie miała moc 5 kW.

Coraz więcej inwestorów traktuję fotowoltaikę jako inwestycję we własne bezpieczeństwo w obliczu zagrożeń w obecnych czasach.

Zdjecie   Ardeshir2Jeszcze do nie dawna myśleliśmy, że zamykanie granic, szkół, sklepów jest nie do pomyślenia. W tej sytuacji większą uwagę zawracamy na zabezpieczenie naszych podstawowych potrzeb, do których z pewnością zaliczyć można energię elektryczną. Fotowoltaika daje nam w tym zakresie poczucie bezpieczeństwa. Jest to przecież własne źródło energii ze słońca nie zależne od czynników zewnętrznych. Dla inwestorów istotne jest na czym to bezpieczeństwo polega i w jakim zakresie jest realizowane przez różnego rodzaju systemy fotowoltaiczne. Możemy tu wyróżnić dwa obszary:

  • Bezpieczeństwo związane z kosztami zakupu energii
  • Bezpieczeństwo zapewnienia dostaw energii                                                                                   

 

Większość obecnie montowanych systemów fotowoltaicznych nie łączy tych dwóch obszarów ze sobą. Jednak powoli sytuacją się zmienia w kierunku systemów PV obejmujących oba aspekty bezpieczeństwa. Są to tzw. system fotowoltaiczne hybrydowe.

Bezpieczeństwo związane z kosztami zakupu energii nabrało znaczenia od czasu ogłoszeń medialnych z końca 2018r. związanych z podwyżkami cen energii. Warto zauważyć, że od tego czasu, ceny energii wzrosły głównie dla firm. Podwyżki dla odbiorców prywatnych niebyły znaczące. Mimo to odbiorcy prywatni czują się zagrożeni i traktują fotowoltaikę jako zabezpieczenie się przed podwyżkami w przyszłości. Jest to w pełni uzasadnione działanie. W trakcie kryzysu możemy stracić nasze źródło dochodów, ale opłaty za energię pozostaną.  

Bezpieczeństwo zapewnienia dostaw energii nabiera znaczenia w sytuacji, kiedy mamy do czynienia z klęską żywiołową i obawiamy się o zapewnienie dostaw energii z sieci energetycznej. Zagrożeniem może być również zakłócenie działa systemu energetycznego spowodowanego epidemią.

Systemy prosumenckie ON-GRID – bezpieczeństwo przed podwyżkami cen energii

Systemy ON-GRID to inaczej systemy sieciowe, czyli takie które pracują razem z siecią energetyczną. W Polskim systemie Fotowoltaika działa na zasadzie tzw. prosumenckim. System fotowoltaiczny z panelami słonecznymi zamienia pozyskiwaną energię słoneczną na energię elektryczną. Energia ta z kolei wykorzystywana jest na bieżące zużycie w domu lub firmie, a niezagospodarowane nadwyżki przekazywane są bezpośrednio do sieci elektroenergetycznej tj. Zakładu Energetycznego. Przekazane nadwyżki energii można w okresie maksymalnie 1 roku odebrać w postaci opustów (zgodnie z ustawą o OZE z 01.07.2016). Przekłada się to bezpośrednio na szybki zwrot zainwestowanego kapitału w instalację fotowoltaiczną oraz uniezależnienie od wzrostu cen energii. Wielu z naszych klientów płaci tylko opłaty licznikowe wynoszące ok. 200zł rocznie, pomimo tego, że zasilają w domu praktycznie wszystko, nawet ogrzewanie. W ogromnej większości przypadków nadal są to jednak systemy sieciowe tzw. ON-GRID, które mogą działać tylko w przypadku działającego zasilania z sieci energetycznej. W przypadku przerwy w dostawie energii system fotowoltaiczny wyłącza się automatycznie. Nie jest możliwe jego działanie bez sieci energetycznej i zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii.

Systemy OFF-GRID – produkcja energii niezależna od sieci energetycznej

Bez sieci energetycznej mogą działać systemy fotowoltaiczne tak zwane OFF-GRID, gdzie generowana przez panele fotowoltaiczne energia elektryczna jest magazynowana w odpowiednich akumulatorach. I właśnie zastosowanie akumulatorów jako nośników energii odróżnia ten system od systemu ON-GRID, gdzie energia częściowo lub całkowicie jest przekazywana do sieci energetycznej. Rozwiązanie to sprawdza się w odizolowanych obszarach kraju lub wszędzie tam, gdzie podłączenie do sieci jest nieuzasadnione ekonomicznie. Również tam, gdzie tradycyjne zasilanie w energię elektryczną jest mało wydajne, niestabilne lub nawet niemożliwe. Dla tych sytuacji systemy off-grid to idealne rozwiązanie. Natomiast system taki w tradycyjnej postaci nie może pracować razem z siecią energetyczną w systemie prosumenckim umożliwiając przekazywanie nadwyżek energii do sieci i rozliczanie jej zgodnie z ustawą OZE.

Systemy ON-GRID i OFF-GRID – Hybrydowe rozwiązania

Systemy łączące funkcję ON-GRID i OFF-GRID istnieją na rynku od wielu lat, ale nie są byt popularne. Wynika to z optymalizacji kosztów produkcji i montażu tych urządzeń. Ogromna większość instalowanych instalacji fotowoltaicznych to systemy ON-GRID. Dodawanie do nich funkcjonalności systemów OFF-GRID powoduje nawet dwukrotny wzrost kosztów systemu. Wynika to głównie z wysokich cen akumulatorów i falowników OFF-GRID. Jeżeli weźmiemy pod uwagę, że zasilanie awaryjne przydałoby się kilka razy w roku to dojdziemy do wniosku, że jest to koszt nie adekwatny do możliwych korzyści.

Sieć energetyczna jako „wirtualny akumulator”, ale nie na wieczność.

Należy zaznaczyć, że w Polsce w systemie rozliczania energii na zasadach prosumenckich, można traktować sieć energetyczną jak wirtualny akumulator, który można naładować w lato i rozładować zimą ze stratą tylko 20%-30% energii (bilans z zakładem energetycznym). Taki system ma jednak swoje limity i przyrost kolejnych instalacji, będzie tworzył coraz większą nierównowagę w systemie energetycznym polegającą na zbyt dużej podaży energii latem i za dużym popytem zimą. Należy się zatem przygotować na nieuniknioną transformację systemu rozliczania energii z fotowoltaiki, gdzie oddawanie nadwyżek energii do sieci energetycznej nie będzie już takie korzystne.

Systemy ON-GRID z akumulatorami – rozwiązanie hybrydowe na przyszłość.

Producenci urządzeń fotowoltaicznych w ostatnich kilku latach wdrażają do sprzedaży nowe urządzenia umożliwiające prace z akumulatorami lub dodanie ich w późniejszym czasie. Takie systemy są już popularne m.in. w Niemczech i Czechach, gdzie w obecnym czasie oddawanie nadwyżek energii do sieci jest mało opłacalne. Należy pamiętać, że są to systemy bez funkcji OFF-GRID, czyli bez możliwości zasilania awaryjnego. Taka funkcjonalność jest jednak coraz tańsza do dodania, w przypadku wielu nowowprowadzanych urządzeń fotowoltaicznych. Wówczas możemy mówić o w pełni funkcjonalnym systemie hybrydowym, który jest warty rozważenia w obliczu dzisiejszych zagrożeń – wzrostu kosztów energii, niepewności co do zapewnienia dostaw energii.

System hybrydowy SOLEKO – testujemy od 2017r.

3

Firma SOLEKO od 2017 roku testuje system hybrydowy o pełnej funkcjonalności systemów ON-GRID, OFF-GRID. Jako firma z długoletnim stażem (17 lat na rynku), wiemy, że zmiany są nie uniknione i należy być przygotowanym, aby w momencie ich nadejścia zaoferować klientom produkt, który został dokładnie przebadany i jego efektywność jest poparta konkretnymi danymi. Biuro firmy SOLEKO zostało wybudowane na wzór domu mieszkalnego o typowej powierzchni użytkowej 110m2. Na dachu zainstalowane są panele fotowoltaiczne o mocy 9,72kW, które podłączone są do falownika hybrydowego i akumulatora litowo-jonowego firmy FRONIUS. Do systemu została dodana również funkcja zasilania awaryjnego. Instalacja jest przyłączona do sieci na zasadach prosumenckich. Nadwyżki przekazywane do sieci i rozliczane zgodnie z ustawą OZE stanowią ok. 70% produkowanej energii. Zużycie energii bezpośrednie wynosi 20%. Pozostałe 10% przeznaczane jest na ładowanie akumulatora, który z zasila budynek nocą. System jest w pełni automatyczny i bezobsługowy. Można zauważyć, że w 2018r. od Kwietnia do Września budynek był praktycznie w 100% samowystarczalny. Pobór energii od października do marca jest spowodowany przez pompę ciepła, która ogrzewa budynek. Nadwyżki energii przekazane do sieci latem w pełni pokrywają zapotrzebowanie pomy ciepła zimą w bilansie z zakładem energetycznym. Koszty ogrzewania budynku wynoszą 0 zł. Rachunek za energie zawiera tylko opłaty licznikowe (ok. 200zł/rok).

Bilansenergii2018r. Produkcja2

Bilansenergii2018r.

Zasilanie awaryjne w systemie hybrydowym SOLEKO

System hybrydowy SOLEKO został wyposażony w automatyczny układ zasilania awaryjnego. Nie spowodowało to znaczącego wzrostu kosztów, ponieważ firma FRONIUS przewidziała możliwość dodania takiej funkcjonalności. W akumulatorze zawsze znajduję się rezerwa energii na wypadek awarii sieci energetycznej. Należy zauważyć, że system jest na bieżąco ładowany z paneli fotowoltaicznych, więc jest w 100% samowystarczalny i nie zależny. Moc generowana jest wystarczająca do zasilania wszystkich urządzeń w budynku na wszystkich fazach. Warto wspomnieć, że istnieje też możliwość realizacji funkcji zasalania awaryjnego bez akumulatorów, gdzie energia zasilająca urządzenia jest na bieżąco dostarczana przez panele fotowoltaiczne. Takie rozwiązanie jest znacznie tańsze (odchodzi koszt akumulatorów). Aczkolwiek należy pamiętać, że jest to rozwiązanie bardzo nie stabilne (zależne od mocy paneli w danej chwili).

Podsumowanie

Fotowoltaika w obliczu dzisiejszych zagrożeń związanych z rosnącymi kosztami energii i stabilnością sieci energetycznej jest w stanie sprostać potrzebom inwestorów. Możemy z pełną odpowiedzialnością stwierdzić, że nowoczesne systemy fotowoltaiczne oparte o układy hybrydowe w znacznym stopniu zapewniają bezpieczeństwo w zakresie kosztów energii elektrycznej i zapewnienia dostaw energii. Systemy te są coraz tańsze i łatwiejsze w integracji. Należy jednak pamiętać, że ich dobór i wykonanie wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Firma SOLEKO oferuje klientom produkty wysokiej jakości, które zostały wcześniej dogłębnie przetestowane na własnym obiekcie, aby w maksymalny sposób sprostać oczekiwaniom klientów w obliczu dzisiejszej rzeczywistości.

Jak obliczyć moc instalacji fotowoltaicznej?Jeżeli chcesz szybko i łatwo dobrać odpowiednią moc instalacji fotowoltaicznej adekwatnie do swoich potrzeb, możesz zastosować kilka prostych wzorów. Wybór wzoru zależy od tego, jakimi danymi dysponujesz oraz kiedy zużycie energii jest największe (zimą czy latem).

Wzór na moc instalacji fotowoltaicznej

Kwota rachunku miesięcznego w zł x 12 miesięcy x 2 ÷ produkcję roczną z kW = moc instalacji fotowoltaicznej.

  • Cyfra 2 jest współczynnikiem, który uwzględnia sposób, w jaki energia z fotowoltaiki jest rozliczna przez zakład energetyczny.
  • Produkcja roczna z kW wynosi około 1000 kWh rocznie dla instalacji skierowanych na południe i około 800 kWh rocznie dla instalacji skierowanych na zachód lub wschód. Dokładniejsze szacunki mogą dla Ciebie wykonać pracownicy SOLEKO.

Przykład: jeżeli rachunek za prąd wynosi 250 zł miesięcznie, to: 250 zł x 12 miesięcy x 2 ÷ 1000 kWh = 6 kW.

Wzór nr 2 – większe zużycie energii zimą

W przypadku, gdy energię elektryczną zużywasz głównie zimą, należy przyjąć wzór: kwota rachunku miesięcznego w zł x 12 miesięcy x 2,2 ÷ produkcję roczną z kW = moc instalacji fotowoltaicznej.

Wzór nr 3 – znamy roczne zużycie energii

Jeżeli wiesz, ile wynosi Twoje roczne zużycie energii (taka informacja znajduje się na fakturze za energię), to możesz przyjąć wzór: zużycie roczne w kWh x 1,2 ÷ produkcję roczną z kW = moc instalacji fotowoltaicznej.
W przypadku, gdy energię elektryczną zużywasz głównie zimą, przyjmij wzór: zużycie roczne w kWh x 1,25 ÷ produkcję roczną z kW = moc instalacji fotowoltaicznej.
Przykład: roczne zużycie energii = 5000 kWh, a szacowana produkcja z instalacji fotowoltaicznej = 1000 kWh na 1 kW, to: 5000 kWh x 1,2 ÷1000 kWh = 6 kW. Czyli w takim wypadku będziesz potrzebować instalacji fotowoltaicznej o mocy 6 kW.

Interesują Cię szczegóły na temat doboru instalacji fotowoltaicznej dla domów mieszkalnych? Chcesz wiedzieć, jak działa system rozliczania energii produkowanej z fotowoltaiki? Zapraszamy do lektury artykułu:

W jaki sposób dobrać moc instalacji fotowoltaicznej dla domu?

Możesz też skorzystać z naszego kalkulatora fotowoltaicznego