DOBÓR INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ
Od czego zacząć dobierając wielkości instalacji fotowoltaicznej?
Aby móc odpowiednio dobrać wielkość instalacji, powinniśmy rozpocząć jej planowanie od sprawdzenia lub oszacowania rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną w naszym gospodarstwie domowym. Te dane pozwolą nam dobrać instalację tak, by nadwyżki prądu oddawane do sieci nie przekraczały energii, którą z niej pobieramy. Mówiąc w skrócie: pozwoli nam to uniknąć przewymiarowania instalacji i niewykorzystania wyprodukowanej energii.
Do oszacowania jej wielkości możemy posłużyć się naszymi rachunkami za prąd. 1kWp zainstalowanej mocy przekłada się zazwyczaj w produkcję energii na poziomie 1MWh rocznie. Koszt 1000kWh to obecnie 500zł – 600zł. Na podstawie tych informacji możemy wyliczyć, jakiej mocy potrzebujemy instalację fotowoltaiczną.
Przykładowo, jeśli rocznie za prąd płacimy 3000zł, to będziemy potrzebować instalacji o mocy około 6kWp (3000 : 500 = 6).
Dlaczego przy zbyt dużej instalacji grozi nam utrata wyprodukowanego prądu?
Wszystkie nadwyżki energii z naszej instalacji trafiają do sieci elektroenergetycznej. Dotyczy to większości naszej produkcji w budynkach mieszkalnych. Szacuje się, że budynki mieszkalne są w stanie wykorzystać ok 30% energii produkowanej na bieżąco, reszta wysyłana jest do sieci. Dzieje się tak dlatego, że instalacja największą sprawność osiąga w środku dnia oraz latem, a statystycznie nasze największe zapotrzebowanie na prąd jest rano i wieczorem oraz podczas zimy. Zazwyczaj nie możemy więc zużywać go na bieżąco, ponieważ produkowany jest głównie wtedy, gdy z niego nie korzystamy. Odwrotnie sytuacja wygląda w przypadku działalności gospodarczych (zakładów pracy), gdzie główne zapotrzebowanie na energię elektryczną jest w trakcie prowadzenia tej działalności. Przykładowo godziny od 7 do 15 lub od 9 do 17. Takie zakłady pracy wykorzystują energię na bieżąco do 70% a reszta wysyłana jest do sieci. Szczególnym przypadkiem jest np. chłodnia, która największe zapotrzebowanie na prąd do celów chłodzenia ma latem, a zimną najmniejsze.
Obecnie nie istnieją ekonomicznie uzasadnione rozwiązania pozwalające nam indywidualnie magazynować wyprodukowaną energię w akumulatorach elektrycznych. Indywidualne magazynowanie energii obecnie nie jest w żaden sposób dotowane oraz nie daje nam możliwości uniezależnienia się od sieci elektroenergetycznej. Pojemność akumulatora nie wystarczy bowiem, by przetrwać zimę jedynie na zmagazynowanej w nim energii na potrzeby bieżącego dnia. Bardziej optymalnym rozwiązaniem jest magazynowania ciepła i chłodu w odpowiednich zbiornikach, jednak wymaga to każdorazowo indywidualnej kalkulacji opłacalności. Z tego powodu obecnie najrozsądniejszym wyborem jest oddawanie prądu do sieci, z której później możemy odebrać 80% lub 70% wyprodukowanej przez nas energii (w zależności od mocy naszej instalacji). W ten sposób sieć staje się naszym magazynem, a my nie musimy inwestować dodatkowych pieniędzy w akumulatory. Złą wiadomością jest ta, że ten system rozliczania, nazwany systemem prosumenckim, będzie niestety obowiązywał jedynie instalacje zamontowane do końca marca 2022. Późniejsze instalacje będą rozliczane w inny sposób (prawdopodobnie tzw. net billing, który obecnie jest tematem ożywionych dyskusji w sejmie oraz protestów wszystkich środowisk zrzeszających producentów i instalatorów fotowoltaiki).
Co ma wpływ na ilość wyprodukowanej energii?
Głównymi czynnikami mającymi wpływ na ilość wyprodukowanej energii jest jej wielkość. Ważną rolę grają również kąt jej nachylenia oraz kierunek świata, w który jest ona zwrócona. Od wielkości instalacji zależeć będzie, ile energii wyprodukuje. Im większa będzie nasza przydomowa elektrownia, tym większy będzie z niej uzysk. Rocznie instalacja o mocy 1kWp wyprodukuje energię od ok 800kWh do 1100kWh.
Ogromny wpływ na ilość wyprodukowanej energii ma również kierunek ustawienia naszej instalacji. Najlepszym rozwiązaniem jest skierowanie jej na południe, wówczas ilość wyprodukowanej energii będzie największa. Jeśli nie ma takiej możliwości, to wartym rozważenia jest również skierowanie jej na południowy wschód lub południowy zachód. W przypadku zwrotu naszej instalacji w kierunku na wschód, nasza instalacja będzie pracować produktywniej w godzinach do południowych, co może znaleźć zastosowanie w przypadku firm pracujących od godzin wcześnie porannych na jedną zmianę. Jednak należy pamiętać że, ogólny uzysk dobowy takich instalacji jest o około 20% mniejszy niż w przypadku modelowego zwrócenia ich w kierunku południowym.
W Polsce optymalny kąt nachylenia wynosi od 30 do około 40 stopni, w zależności od regionu kraju, kierunku montażu oraz potrzeb właściciela. Przykładowo modelowy sposób montażu instalacji na północy kraju powinien być bliższy nachyleniu 40 stopni, a na południu (np. na Śląsku) 30 stopni. Dlatego bardzo ważne jest wzięcie pod uwagę miejscowości, w której będzie znajdować się nasza przydomowa elektrownia.
Dużą rolę gra także pora roku, w której chcemy korzystać z naszej zielonej energii. Jeśli zależy nam na całorocznym optymalnym uzysku, nasze panele powinny być nachylone pod kątem około 30 stopni. Jeśli zależy nam na produkcji jedynie w sezonie letnim, wówczas możemy rozważyć zamontowanie ich pod kątem około 10-15 stopni.
Na rynku dostępne są rozwiązania umożliwiające automatyczną zmianę kąta nachylenia instalacji na najkorzystniejszy w zależności od pory roku oraz nawet “podążające” za słońcem. Takie rozwiązanie jest jednak kosztowne i dodatkowo podatne na uszkodzenia. Jednym słowy inwestycja w to rozwiązanie nie ma uzasadnienia ekonomicznego.
Czego więc będziemy potrzebować do wyceny i odpowiedniego doboru instalacji?
Do wyceny i doboru instalacji potrzebne nam będą:
- stopień nachylenia dachu;
- kierunek jego nachylenia (nie dotyczy dachów płaskich);
- adres, pod którym instalacja ma zostać wykonana;
- roczne zapotrzebowanie na energię w kilowatogodzinach lub rachunki za prąd;
- wymiary dachu i informacje o znajdujących się na nim ewentualnych przeszkodach (np. kominy, okna itp.) lub ilość miejsca na gruncie;
- informacja o planowanych w najbliższym czasie inwestycjach, które mogą zwiększyć zapotrzebowanie na prąd (np. klimatyzacja, pompa ciepła);
- informacja o przeszkodach, których cień padać może na instalacje (np. drzewa w okolicy dachu).
Powyższe dane pozwolą nam zaprojektować i stworzyć instalację indywidualnie dopasowaną do państwa potrzeb oraz możliwości gospodarstwa.