Fotowoltaika – jaka moc energii pokryje moje zapotrzebowanie
Fotowoltaika staje się coraz bardziej popularna w naszym kraju i zaskarbia sobie coraz większe grono użytkowników. Coraz więcej osób jest zainteresowanych odnawialnymi źródłami energii i wybiera te ekologiczne i bardziej opłacalne rozwiązania. Zanim jednak przystąpi się do montażu takiej instalacji, ważne jest, aby dobrać odpowiednią jej moc. Jak zatem to zrobić i co to w ogóle jest fotowoltaika?
Zastanawiając się nad montażem instalacji fotowoltaicznej, mierzysz się z kilkoma sprawami, które musisz przemyśleć. Czy ma to być instalacja na dachu czy na gruncie? Jaką wybrać firmę? Jaka moc instalacji będzie odpowiednia dla domu i zapewni wystarczającą ilość energii? Odpowiedzi na te pytania pomoże znaleźć specjalista. FG Energy wykonuje audyty i pomaga we wszystkich obliczeniach, jeśli jednak chcesz sam sprawdzić zapotrzebowanie energii, zobacz, jak to zrobić.
Fotowoltaika – co to jest i jak działa.
Zjawisko fotowoltaiczne jest procesem wytwarzania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Słońce stanowi trzecie co do wielkości źródło energii odnawialnej. Energia przez nie wyprodukowana jest wykorzystywana do zasilania małych urządzeń, takich jak kalkulator lub do ogrzewania domów czy podgrzewania wody w budynkach mieszkalnych.
Ogniwa fotowoltaiczne, które są podstawowym elementem instalacji, łączy się w moduły tak, aby mogły wytwarzać większą ilość energii. Energia wyprodukowana przez słońce zostaje przekształcona w prąd stały, dzięki procesowi fotowoltaicznemu, który zachodzi w ogniwach. Przy ich produkcji najczęściej wykorzystywanym półprzewodnikiem jest krzem. Przewodzi on ładunek elektryczny w wyniku działania czynników zewnętrznych, takich jak temperatura czy promieniowanie słoneczne.
Działanie fotowoltaiki opiera się na jak największym dostępie do promieni słonecznych, dlatego ogniwa fotowoltaiczne montuje się na dachu lub gruncie od strony południowej.
Jak jest rozliczana energia z instalacji fotowoltaicznej?
Skoro praca paneli fotowoltaicznych jest uzależniona od dostępu do energii słonecznej, możesz się domyślić, że w okresie wiosenno-letnim system PV produkuje jej więcej niż w środku zimy. Jest to uzależnione bezpośrednio od liczby godzin słonecznych. Im krótszy dzień i im mniej słońca, tym słabiej pracuje instalacja fotowoltaiczna.
Twórcy tej technologii pomyśleli o tym i znaleźli rozwiązanie, dzięki któremu, mimo to, możesz pokrywać całe zapotrzebowanie na prąd z zasobów fotowoltaiki bez względu na porę roku. Jak to możliwe? To bardzo proste: nadwyżki prądu powstałe wiosną i latem możesz magazynować.
To, w jaki sposób zostaną zmagazynowane nadwyżki, jest uzależnione bezpośrednio od typu instalacji:
- jeśli zamontowałeś instalację o mocy do 50 kWp typu on-grid, a więc przyłączoną do sieci energetycznej, masz możliwość magazynowania „nadprogramowego” prądu i odbierania tych nadwyżek, kiedy zużycie energii jest większe niż bieżące możliwości produkcyjne paneli fotowoltaicznych. Zasada jest prosta: za każdą przesłaną 1 kWp możesz odebrać 0,8 kWp przy systemie do 10 kWp mocy instalacji i 0,7 kWp przy mocy między 10 a 50 kWp,
- w instalacjach typu off-grid, czyli nieprzyłączonych do sieci, istnieje możliwość samodzielnego gromadzenia energii w specjalnych akumulatorach.
W polskich warunkach najczęściej funkcjonują instalacje fotowoltaiczne pierwszego typu. Moc paneli musi być odpowiednio dobrana z uwzględnieniem faktu, że odzyskuje się jedynie 70 lub 80 % nadwyżek mocy. To istotna informacja podczas określania tego, jaka moc paneli fotowoltaicznych na dom będzie konieczna. Przy wymiarowaniu należy dodać ok. 15-20 % do oszacowanego zapotrzebowania budynku na energię elektryczną. Planując instalację off-grid, można ten krok pominąć. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że w polskich warunkach atmosferycznych zupełne odcięcie fotowoltaiki od przyłącza do sieci energetycznej jest opłacalne niezwykle rzadko. Podnosi to też początkowy koszt inwestycji w fotowoltaikę.
Analiza przestrzeni dostępnej pod montaż
Optymalnym rozwiązaniem jest, kiedy instalacja fotowoltaiczna pokrywa zapotrzebowanie domu na energię elektryczną, jednak zdarza się, że nie ma wystarczająco miejsca na jej montaż na dachu. Dlatego tak ważne jest wykonanie pomiarów dostępnej przestrzeni montażowej.
Podczas wykonywania pomiarów konieczne jest sprawdzenie wymiarów dachu lub gruntu oraz określenie wymiarów i lokalizacji elementów, które mogłyby zasłaniać instalację (kominy, drzewa, antena czy sąsiadujące budynki). Taka analiza pozwala na rozplanowanie instalacji tak, aby ograniczyć negatywny wpływ na jej działanie, już na etapie projektowania.
Istotne znaczenie ma również strona południowa oraz nachylenie paneli słonecznych. Gruntowe instalacje fotowoltaiczne powinny być ustawione w kierunku południowym pod kątem 20–30 stopni w południowej części Polski, a na północy to 25–35 stopni nachylenia. W przypadku montażu instalacji na dachu, kąt nachylenia paneli można dopasować, używając odpowiedniej konstrukcji wsporczej.
Szacuje się, że średni koszt instalacji fotowoltaicznej wynosi 20–35 tysięcy złotych i jest zależny od tego, ile prądu zużywa budynek.
Co, jeśli ilość miejsca na dachu jest za mała, by moc paneli fotowoltaicznych była optymalna?
Stosunkowo rzadko zdarza się sytuacja, w której moc paneli fotowoltaicznych jest niewspółmiernie duża do tego, ile miejsca jest dostępne na dachu. Zwłaszcza, gdy mowa o instalacjach do zasilania domu czy niewielkiego gospodarstwa rolnego. Może się tak zdarzyć, np. wtedy, gdy część dachu podlega zacienieniu lub kiedy jego konstrukcja jest nietypowa.
Co można wówczas zrobić? Gdy chodzi o instalacje fotowoltaiczne, moc powinna zawsze odpowiadać zapotrzebowaniu na energię w budynku. Dlatego nie można sobie pozwolić na montaż systemu o słabszych parametrach. W takiej sytuacji można zdecydować się na jedno z kilku wyjść:
- zamontować panele słoneczne na więcej niż jednej połaci dachu – np. od południa i zachodu lub w inny sposób. Z technicznego punktu widzenia jest to możliwe, choć trzeba pamiętać, że projekt musi uwzględniać różny stopień nasłonecznienia modułów. Może być konieczne np. zastosowanie optymalizatorów mocy,
- wybrać lepszej klasy panele fotowoltaiczne, które mają korzystniejszy stosunek mocy do powierzchni – to kryterium spełniają panele monokrystaliczne. Pozwalają one produkować więcej energii z mniejszej powierzchni, zwłaszcza gdy porówna się je z panelami polikrystalicznymi,
- umieścić instalację fotowoltaiczną na gruncie – pod warunkiem, że znajdzie się niezacienione miejsce, w którym panele będą dobrze odizolowane od „przestrzeni użytkowej” działki.
Konkretne rozwiązanie należy wybrać wspólnie z ekspertami, którzy będą przygotowywali Twoją instalację. Podpowiedzą, które wyjście będzie najkorzystniejsze, a zarazem najbezpieczniejsze.
Ile energii zużywasz podczas roku i ile za nią płacisz
Po to, by odpowiednio dobrać moc instalacji fotowoltaicznej, należy określić, jak dużo prądu jest zużywane w ciągu roku. Od tego będzie zależeć wielkość instalacji i okres zwrotu inwestycji. W tej sytuacji najlepiej odszukać rachunki za prąd z ostatnich miesięcy lub z ostatniego roku. Na ich podstawie można z łatwością wyliczyć średnie zużycie prądu i dobrać instalację tak, aby nie była ani za mała ani przewymiarowana. Co, jeśli nie możesz dotrzeć do rachunków albo dopiero planujesz budowę domu i nie masz podstaw, by zrobić wyliczenia? W takiej sytuacji wystarczy skorzystać z matematycznego wzoru:
Moc urządzenia (W) x czas użycia sprzętu (h) = ilość zużytej energii (kWh)
Teraz zostaje Ci tylko określić ilość i rodzaj urządzeń energochłonnych, jakie będą używane w domu oraz oszacowanie czasu ich wykorzystywania w ciągu dnia/miesiąca/roku. Jeśli w planach masz montaż klimatyzacji lub zmianę ogrzewania na elektryczne, nie zapomnij uwzględnić tego przy obliczaniu mocy instalacji fotowoltaicznej.
Co może zwiększyć zużycie prądu w przyszłości i na jakie instalacje warto się zdecydować?
Jeżeli jesteś na etapie budowy domu lub chcesz połączyć montaż instalacji fotowoltaicznej z remontem, pamiętaj: fotowoltaika to inwestycja na lata, a dobrze określona moc paneli fotowoltaicznych pozwala zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną w 100 %. Dlatego warto pomyśleć o tym, aby zaplanować maksymalne wykorzystanie prądu z OZE i zwiększyć swoje oszczędności.
Do czego możesz wykorzystać prąd? Dobre rozwiązania to:
- inwestycja w ogrzewanie elektryczne – dostępny jest szeroki wybór technologii, dzięki którym możesz uwolnić się np. od kotła na ekogroszek czy gaz. Dobrym przykładem są folie grzewcze na podczerwień, które zużywają relatywnie mało prądu i są dość tanie. Inne rozwiązanie to powietrzna pompa ciepła. Jest dość droga, ale pozwala zasilić zarówno system ogrzewania budynku, jak i podgrzewu wody. Zasilana przy pomocy energii elektrycznej z fotowoltaiki, będzie pracowała bezkosztowo,
- zakup klimatyzacji – przyda się latem do chłodzenia pomieszczeń, a jesienią do ich dodatkowego dogrzewania,
- inwestycja w stację ładowania samochodu elektrycznego – o ile planujesz inwestycję w taki pojazd w najbliższych latach. Łącząc auto na prąd z fotowoltaiką, zyskasz możliwość praktycznie bezkosztowego przemieszczania się!
Na etapie planowania inwestycji w instalację fotowoltaiczną i szacowania jej mocy, warto rozważyć też zmianę piekarnika i kuchenki z gazowych na elektryczne – o ile jeszcze korzystasz z tańszej technologii. Takie kroki pozwolą Ci uzyskać wyższy poziom niezależności energetycznej.
Pamiętaj, że jeżeli instalacja okaże się za mała, istnieje możliwość jej rozbudowy. Może to być jednak kosztowniejsza inwestycja niż jednorazowy wydatek na precyzyjnie zwymiarowany system.
Już wiesz, jak obliczyć zużycie prądu, więc teraz sprawdź, ile będziesz za nie płacić. Po to, by wyliczyć orientacyjny koszt korzystania z danego urządzenia, wystarczy skorzystać ze wzoru:
Ilość zużytych kWh x stawka za energię = koszt zużycia prądu za dane urządzenie
Jak poprawnie obliczyć moc instalacji fotowoltaicznej?
Znając warunki nasłonecznienia w Polsce, eksperci FG Energy zakładają, że na każde zużyte rocznie 1000 kWh energii elektrycznej trzeba dobrać instalację o mocy 1,25 kWh. Jeżeli znamy już swoje roczne zużycie energii elektrycznej, możemy próbować oszacować, jaka moc instalacji będzie potrzebna dla Twojego domu. Pod uwagę trzeba wziąć również wspomnianą wcześniej kwestię rozliczania nadwyżek energii z zakładem energetycznym.
Moc instalacji fotowoltaicznej
Ek – ilość energii elektrycznej zużytej w ciągu roku [kWh]a – procentowy udział bieżącej konsumpcji własnej [%]b – procentowy udział ilości energii, która została oddana do sieci [%]opust – w przypadku instalacji do mocy 10 kW 0,8 za 1kWh, powyżej 10 kW – 0,7
a+b = 100%
uzysk – roczna produkcja energii z 1 kWp zainstalowanej mocy przez instalację PV [kWh]
Instalacje fotowoltaiczne: jaka moc będzie najlepsza?
Wiedza na temat mocy instalacji fotowoltaicznej potrzebnej do domu jest bardzo istotna, ponieważ tak zwane nadwyżki energii, którą wyprodukujesz, nie mogą być za duże. Mimo istnienia zasady net-meteringu, trzeba pamiętać, że na rozliczenie zmagazynowanego prądu masz czas w ciągu 1 roku rozliczeniowego. To oznacza, że przewymiarowanie instalacji znacząco obniża stopę zwrotu inwestycji. Oznacza też wyższe i niepotrzebne koszty początkowe inwestycji. Dlatego tak ważne jest, aby dokonaniem obliczeń zajęli się fachowcy i wzięli pod uwagę wszystkie istotne czynniki opisane powyżej.
Jeżeli chcesz, żeby Twoja instalacja fotowoltaiczna była maksymalnie opłacalna skontaktuj się z nami. Odpowiemy na każde pytanie i pomożemy wyliczyć odpowiednią moc instalacji fotowoltaicznej.
