5 najważniejszych pytań o instalacje fotowoltaiczne, które musisz sobie zadać przed montażem
5 najważniejszych pytań o instalacje fotowoltaiczne, które musisz sobie zadać przed montażem
System PV musi być przede wszystkim dobrze przemyślany. Zastanówmy się czemu ma służyć, co koniecznie musimy w nim mieć, jak najlepiej dostosować go do systemu rozliczeń oraz co zrobić, żeby zwiększyć oszczędności. To właśnie przepis na osiągnięcie maksimum korzyści.
Artykuł koncentruje się na kluczowych aspektach planowania i wdrażania systemu fotowoltaicznego (PV) w domu jednorodzinnym. Porusza tematykę motywacji do instalacji fotowoltaiki, takich jak obniżenie rachunków za energię, zwiększenie niezależności energetycznej, ekologiczny charakter domu, czy zabezpieczenie na wypadek awarii sieci energetycznej. Omawia również kwestie związane z określeniem odpowiedniej wielkości systemu PV, uwzględniając zużycie energii w budynku, dostępną przestrzeń na panele oraz budżet. Artykuł podkreśla znaczenie wyboru odpowiednich elementów systemu, takich jak panele, falowniki, okablowanie i zabezpieczenia, wskazując na różnice między falownikami hybrydowymi a on-grid. Ponadto, przedstawia obowiązujące systemy rozliczeń dla prosumentów oraz zmiany w przepisach, które mogą wpłynąć na korzyści ekonomiczne z posiadania mikroinstalacji. Na koniec, artykuł zawiera porady, jak zwiększyć korzyści z instalacji poprzez autokonsumpcję, wykorzystanie magazynów energii i systemów zarządzania energią w domu.
Przede wszystkim musimy sobie odpowiedzieć co jest naszą główną motywacją. Czy chcemy po prostu mniej płacić za energię, zabezpieczyć na wypadek awarii sieci energetycznej, mieć dom bardziej przyjazny dla środowiska, dążymy do uniezależnienia się od systemu energetycznego. Nie jest to bynajmniej wyczerpujący spis. Tym bardziej, że motywów może być wiele i zwykle w jakimś stopniu występują łącznie.
Ale trzeba też uwzględniać pewne szczególne wymogi - np. musimy mieć falownik hybrydowy, żeby mógł działać przy braku napięcia w sieci. Bez tego nici z niezależności. Z kolei dla kogoś, kto patrzy na sprawę w kategoriach ekonomicznych, równie ważne będą spodziewane oszczędności oraz poniesione nakłady. Natomiast ktoś kto buduje system o małej mocy, za to z pojemnym magazynem energii, żeby uniezależnić się od sieci musi być z góry gotowy na duże wydatki, które nigdy się nie zwrócą.
2. Jak duży system PV?
Tu musimy uwzględnić kilka czynników o różnym charakterze:
zużycie energii w budynku;
to jaka ilość pozyskiwanej energii będzie dla nas satysfakcjonująca;
ile miejsca mamy na panele PV;
jak dużo możemy wydać na mikroinstalację PV wraz z elementami dodatkowymi.
Zapotrzebowanie na energię zawsze powinno być punktem wyjścia do dalszych rozważań. W zupełnie innej sytuacji będzie ktoś, kto prądu zużywa niewiele, bo dom jest mały, ogrzewany gazem i mieszkają w nim tylko dwie osoby, niż pięcioosobowa rodzina ogrzewająca duży budynek pompą ciepła. Pod względem oszacowania zapotrzebowania najłatwiej mają ci, którzy użytkują budynek od kilku lat - wystarczy, że sprawdzą rachunki. Natomiast dopiero planujący budowę powinni skorzystać z pomocy fachowca, gdyż zróżnicowanie może być bardzo duże. Oczywiście, powinniśmy brać pod uwagę także planowane istotne zmiany, takie jak założenie pompy ciepła albo kupno samochodu elektrycznego.
W optymalnych warunkach 1 kW mocy zainstalowanej przekłada się na 1000 kWh energii elektrycznej pozyskiwanej w ciągu roku. Wiedząc o tym ile energii zużywamy możemy zacząć dopasowywać te wartości. Jednak tu nie obejdzie się bez pomocy specjalisty. Niestety, w obecnie obowiązującym systemie Net-Billingu prąd oddawany do sieci ma znacznie mniejszy wpływ na wysokość rachunków, niż ten z niej pobierany.
Systemu PV nie możemy jednak dowolnie powiększać. Ze względu na ograniczenia wynikające z przepisów moc zainstalowana fotowoltaiki nie może być wyższa niż moc wpisana w umowie z operatorem sieci. Ponadto mamy jeszcze kwestię kosztów wykonania instalacji. Wreszcie, przestrzeń, którą możemy przeznaczyć na ułożenie paneli jest zwykle ograniczona, szczególnie jeżeli mają znaleźć się tylko na dachu.
Jeżeli na dachu brakuje miejsca, a działka jest duża, to system na gruncie jest bardzo dobrym rozwiązaniem. (fot. Fronius)
3. Które elementy są niezbędne, a które opcjonalne?
W każdym systemie PV koniecznie musimy mieć panele PV, falownik (inwerter), okablowanie i zabezpieczenia. Panele przekształcają energię promieniowania słonecznego na prąd elektryczny. Jednak jest to prąd stały (DC) i falownik musi zmienić go na prąd przemienny (AC) o takim napięciu i charakterystyce, jak prąd w w domowej instalacji elektrycznej. Ponadto można powiedzieć, że falownik nadzoruje pracę paneli PV, tak aby ostatecznie uzysk energii był jak największy. Właściwie to sama budowa systemu - takie cechy jak sposób połączenia paneli, czy możliwość ułożenia ich w grupy o odmiennym nasłonecznieniu (np. na różnych połaciach dachu) także zależy od cech falownika. Dlatego jest on ostatecznie nie mniej ważnym elementem całości, niż panele.
Falownik sporo też kosztuje. Co więcej to od jego rodzaju zależy, czy system będzie mógł współpracować z magazynem energii, działać w razie awarii sieci, zasilać wybrane priorytetowe obwody i urządzenia.
Falowniki umożliwiające działanie systemu w razie awarii sieci oraz współpracę z magazynami energii nazywa się hybrydowymi. Bardzo często są one przy tym wyposażone w rozmaite funkcje zarządzania energią. Natomiast najpopularniejsze podstawowe falowniki określa się mianem urządzeń on-grid. Są tańsze, ale do nich magazynu energii nie przyłączymy. Ponadto wyłączają się one w razie zaniku napięcia w sieci.
Poza panelami to falownik jest najważniejszym elementem systemu. (fot. Fronius)
Wciąż będą obowiązywać dwa równoległe systemy rozliczeń dla prosumentów. Nowszy system, obejmujący wszystkie nowe instalacje, to Net-Billing. Właściciel mikroinstalacji ma coś w rodzaju wirtualnego konta. Za energię pobraną z sieci płaci według pełnej stawki, zgodnie ze swoją taryfą, czyli wraz ze wszystkimi opłatami za przesył, podatkiem VAT itp. Natomiast gdy oddaje energię do sieci to jego miesięczny rachunek jest pomniejszany o tyle ile wynosi giełdowa stawka za energię. Niestety, nie obejmuje ona opłat za przesył i innych obciążeń. W efekcie płacąc samemu ok. 1,20 zł/kWh, otrzymuje zwrotnie kilka razy mniej, gdyż cena giełdowa wynosi w ostatnich miesiącach ok. 0,30 zł/kWh.
Niekorzystne proporcje nieco zmniejsza obowiązująca zasada bilansowego rozliczania w układzie godzinowym - jeżeli w ciągu tej samej godziny oddamy np. 3 kWh, pobierzemy zaś 4 kWh, to ostatecznie płacimy tylko za 1 kWh. Net-Billingu nie sposób nazwać korzystnym dla prosumentów. Zasadniczym problemem jest przy tym niestabilność cen giełdowych. Wprawdzie maksymalna cena sięgała nawet ponad 1 zł/kWh, ale od wiosny 2023 r. mamy silną tendencję spadkową.
W najbliższych miesiącach nastąpi jednak istotna zmiana. Od lipca 2024 r. cena giełdowa nie będzie już obliczana jako średnia miesięczna. Zamiast tego będzie uwzględniana cena godzinowa. Trudno przewidywać jak ostatecznie będzie efekt ekonomiczny. Natomiast niewątpliwie będziemy mieć jeszcze większe zamieszanie - bo jak cokolwiek prognozować? W najlepszej sytuacji znajdą się wówczas właściciele magazynów energii oraz zaawansowanych systemów zarządzania zużyciem energii w budynku. Tylko oni będą bowiem w stanie dynamicznie kontrolować to czy i kiedy przekazują energię do sieci. Atrakcyjność magazynów energii niewątpliwie wzrośnie.
Nawet ogromny, profesjonalny magazyn energii to za mało żeby nadwyżki prądu z lata wystarczyły np. na ogrzewanie domu zimą. Ale magazyn na miarę domu jednorodzinnego warto mieć. (fot. ZPUE)
Starszy system tzw. Net-Metering, obowiązujący wszystkich, którzy swoje mikroinstalacje przyłączyli do sieci przed wiosną 2022 r. Oni na mocy ustawy OZE zachowują prawo do takiego sposobu rozliczania przez 15 lat. Zasady są tu bardzo proste. Oddając do sieci 1 kWh zyskuje się prawo do odebrania z niej 0,8 kWh w późniejszym czasie (lub 0,7 kWh, jeżeli moc systemu PV przekracza 10 kW). Zasadniczą zaletą jest przy tym fakt, że wzrost cen prądu automatycznie przekłada się na zwiększenie oszczędności. Dla "starych" prosumentów nic się nie zmieni.
Niestety, co do tego jaki system dotacji będzie obowiązywał - nie wiemy nic. Piąta edycja "Mojego Prądu" została zakończona. Nowy rząd zapowiada, że wsparcie dla fotowoltaiki nadal będzie. Jednak na razie brak jakiegokolwiek projektu. Chociaż prawdopodobnie, choćby ze względów wizerunkowych, nowy rząd nie będzie chciał wypaść gorzej od poprzedniego.
Cena odkupu energii elektrycznej z mikroinstalacji PV (RCEm)
5. Jak zwiększyć korzyści z posiadania mikroinstalacji?
Czas gdy pozyskujemy energię ze słońca w dużej mierze nie pokrywa się z okresami największego zapotrzebowania na nią. Dotyczy to zarówno cyklu rocznego, jak i dobowego. Z nierównomiernością wynikającą z pór roku nic nie zrobimy. W zimie - z powodu krótkiego dnia i słabego nasłonecznienia - uzysk energii słonecznej jest niewielki. Natomiast zużycie prądu osiąga szczyt dokładnie z tych samych powodów (w styczniu 2024 r. mieliśmy kolejny rekord poboru mocy z krajowej sieci). Jednak przy obecnie dostępnych technologiach gromadzenie energii z mikroinstalacji latem na potrzeby sezonu zimowego jest nierealne.
Odmiennie wygląda sytuacja, gdy chodzi o cykl dobowy. Wprawdzie w typowej domowej instalacji PV nawet 3/4 wytworzonej energii trafia do sieci, ale tu wiele można poprawić. Wykorzystywanie energii z PV na miejscu, czyli tzw. autokonsumpcja, to najpewniejszy sposób zwiększenia oszczędności z jej działania.
Autokonsumpcja jest także zjawiskiem bardzo korzystnym z punktu widzenia pracy całej sieci - zmniejsza jej obciążenie i ogranicza zapotrzebowanie na moc wytwarzaną w systemie energetycznym przez elektrownie.
Zwiększeniu autokonsumpcji służy zastosowanie magazynów energii elektrycznej (akumulatorów), użycie magazynów ciepła oraz odpowiednie sterowanie zainstalowanymi w domu urządzeniami. Korzyść z posiadania magazynu energii jest tu oczywista - zamiast oddawać go do sieci, chwilowy nadmiar prądu możemy zgromadzić, a następnie wykorzystać wiele godzin później, gdy będzie potrzebny. Szczególnie dla rozliczających się w ramach Net-Billingu oznacza to bardzo dużą różnicę.
Wprawdzie w środku zimy pompa ciepła i tak będzie pracować głównie dzięki prądowi z sieci, ale wiosną i jesienią zasilanie jej własnym prądem jest jak najbardziej możliwe. (fot. Solplanet)
Natomiast systemy zarządzania energią to wciąż bardzo niedoceniany element, chociaż właściwie dobrane mogą zupełnie zmienić rachunek ekonomiczny. Tak naprawdę ich efekt ich działania może być nie mniejszy, niż ten wynikający z użycia magazynu energii. Idea jest bardzo prosta - domowe urządzenia mają pracować głównie wtedy, gdy produkcja własnego prądu jest największa. Nie jest to trudne, jeżeli np. zasilamy pojemnościowy podgrzewacz wody (to w nomenklaturze programów dotacji "magazyn ciepła"). Wodę ogrzaną w środku dnia wykorzystujemy wieczorem i następnego dnia rano. O ile, oczywiście, pojemność podgrzewacza będzie wystarczająco duża.
Ale już zasilanie klimatyzatorów wymaga zmiany pewnych nawyków. Klimatyzacja zasilana prądem z PV nie powinna być przecież uruchamiana dopiero późnym popołudniem, lecz wcześniej, w godzinach największego nasłonecznienia. Właśnie dlatego potrzebny jest system sterowania, żeby to wszystko działo się automatycznie. Ma się rozumieć, że to co i kiedy ma być uruchamiane, trzeba dopasować do specyfiki konkretnego budynku oraz trybu życia domowników.
Głównymi motywacjami są mniejsze rachunki za energię, zabezpieczenie na wypadek awarii sieci energetycznej, ekologiczny dom oraz niezależność od systemu energetycznego. Wymogi specjalne, takie jak posiadanie falownika hybrydowego dla działania przy braku napięcia, są także istotne, podobnie jak spodziewane oszczędności i nakłady inwestycyjne.
Jak duży system PV jest potrzebny?
Rozmiar systemu zależy od zużycia energii w budynku, ilości miejsca na panele, satysfakcjonującej ilości pozyskiwanej energii oraz budżetu. Należy uwzględnić ograniczenia przepisów dotyczące mocy zainstalowanej i dostępną przestrzeń.
Które elementy systemu PV są niezbędne, a które opcjonalne?
Niezbędne elementy to panele PV, falownik (inwerter), okablowanie i zabezpieczenia. Falowniki mogą być hybrydowe (współpraca z magazynem energii, działanie podczas awarii sieci) lub on-grid (tańsze, bez możliwości współpracy z magazynem energii).
Jaki będzie system rozliczeń i dotacji?
Obowiązują dwa systemy rozliczeń: Net-Billing dla nowych instalacji (rozliczenie energii po giełdowej stawce za energię oddaną do sieci) i Net-Metering dla instalacji przyłączonych przed wiosną 2022 (prawo do odebrania określonej ilości energii za każdą kWh oddaną do sieci). Nie ma informacji o przyszłym systemie dotacji.
Jak zwiększyć korzyści z posiadania mikroinstalacji?
Zwiększenie korzyści możliwe jest poprzez autokonsumpcję, czyli wykorzystanie produkowanej energii na miejscu. Pomocne mogą być magazyny energii elektrycznej (akumulatory), magazyny ciepła oraz systemy zarządzania energią w domu, umożliwiające sterowanie urządzeniami w zależności od produkcji prądu.
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Skomentuj
