Wszystko,conależywiedziećofotowoltaice

Wszystko, co należy wiedzieć o fotowoltaice

 

Fotowoltaika wykorzystuje niewyczerpalne odnawialne źródło energii - promieniowanie słoneczne. Ze względu na to, że nie wytwarza zanieczyszczeń oraz nie przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych podczas produkcji, cieszy się coraz większą popularnością. Nic dziwnego! W podobnym tonie wypowiadają się także światowe gospodarki, rząd naszego kraju oraz proekologiczne organy Unii Europejskiej. Wszystkie one oferują coraz to większe i bardziej dostępne programy dopłat do instalacji PV. Co to oznacza dla przeciętnego konsumenta? Coraz więcej ludzi może sobie pozwolić na panele fotowoltaiczne, staną się one więc jeszcze bardziej popularne, dostępne i co za tym idzie – tańsze. Już teraz na rynku mamy naprawdę szeroki wybór asortymentu. Nie chcemy jednak nikogo wodzić za nos obiecując, że dzięki fotowoltaice można natychmiast zaoszczędzić dziesiątki tysięcy złotych. Instalacje z paneli słonecznych to inwestycja na lata, które zwraca się w perspektywie czasu. System ten ma wiele zalet, nawet pomimo dość sporego wkładu na początek. Wiele z nich mogliście poznać w innych artykułach, które można znaleźć na naszej stronie, a kolejne postaramy się odkryć w poniższym tekście. Jedną z największych, o której należałoby jednak wspomnieć już teraz, jest fakt, że instalacja fotowoltaiczna to inwestycja na długi czas, żywotność paneli wynosi od 25 do 30 lat, a zatem długofalowo konsument staje się nie tylko bardziej przyjazny i świadomy, jeśli chodzi o środowisko naturalne, ale przede wszystkim niezależny od corocznych podwyżek cen energii elektrycznej. 

Kalkulator fotowoltaiki

Fotowoltaika – co to jest? Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Zjawisko fotowoltaiczne zachodzi poprzez zamianę energii słonecznej na energię elektryczną w ogniwach fotowoltaicznych. Ogniwa te znajdziesz połączone w panelach fotowoltaicznych (słonecznych). Typowe wymiary panelu słonecznego wynoszą 177 × 100 cm, a każdy z tych centymetrów ma znaczenie zarówno dla środowiska, jak i portfela, niezależnie od tego, czy weźmiemy pod uwagę jego produkcję, obsługę czy demontaż.


 

W ciągu dnia elektrownia wytwarza znacznie więcej energii, niż wynosi nasze rzeczywiste zużycie. W tym momencie nadmiar wytworzonej energii jednak nie przepadnie - można go bowiem skierować nie tylko do podgrzania ciepłej wody użytkowej, ale również do systemu baterii bądź sieci dystrybucji (na przykład sąsiadów). 

Wieczorem moc paneli zmniejszy się, a Wasz dom będzie pobierał energię z systemu baterii lub z sieci. Dokonując rozliczenia zgodnego z okresem umownym z operatorem energetycznym za pomocą taryfy oraz certyfikowanego licznika przeliczycie, ile energii wróciło z powrotem do sieci, a ile zużyto. Pod koniec roku wynik zostanie zsumowany, a dzięki prawidłowo zainstalowanej elektrowni powinny zostać osiągnięte maksymalne oszczędności.

Jakie panele należy wybrać? 

Panele wysokiej jakości powinny zagwarantować od 10 do 15 lat bezawaryjnej pracy. Warto jednak postawić na te najlepsze marki, które oferują od 25 do nawet 30 lat gwarancji na produkt. Tak długi okres gwarancji potwierdza wyższą odporność mechaniczną na wpływy zewnętrzne (śnieg, wiatr) oraz szereg posiadanych certyfikatów.

Istnieją trzy główne rodzaje paneli fotowoltaicznych. Panele monokrystaliczne należą do najbardziej zaawansowanych. Są one zbudowane z pojedynczego kryształu krzemu. Charakterystyczne jest to, że są one jednolicie czarne oraz najwydajniejsze spośród prezentowanych. Ich sprawność będzie wynosić aż 19-22%. Ze względu na szereg posiadanych zalet wypierają one obecnie najpopularniejsze na rynku panele polikrystaliczne. Te z kolei odznaczają się nieco mniejszą mocą w porównaniu do swojej powierzchni. Stały się one niezwykle powszechne ze względu na swoją niewysoką cenę. W obecnych czasach powoli odchodzi się jednak od tego rozwiązania na rzecz fotowoltaiki monokrystalicznej ze względu na ograniczenia technologiczne, które nie pozwalają podnieść sprawności paneli polikrystalicznych. 

Obecnie możemy znaleźć na polskim rynku wiele paneli fotowoltaicznych różnego typu, różniących się od siebie na przykład wagą czy materiałem, z którego wykonana jest rama, aby każdy konsument mógł znaleźć idealne rozwiązanie dla siebie i swojej instalacji fotowoltaicznej. Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z przygotowanym przez naszych ekspertów rankingiem paneli fotowoltaicznych.

Panele wysokiej jakości gwarantują odporność na czynniki zewnętrzne.

Jak domowa elektrownia słoneczna będzie działać w nocy, o zmierzchu bądź zimą?

Panele fotowoltaiczne nie potrzebują bezpośredniego światła słonecznego do produkcji energii. Fotowoltaika jest w stanie pracować w trybie obniżonej produkcji nawet przy zachmurzonym niebie lub częściowych opadach śniegu. Zakłada się jednak, że w okresie zimowym potrzebną energię elektryczną będzie można czerpać z sieci dystrybucji, ponieważ w naszych warunkach klimatycznych dni bywają krótkie i ponure, a od listopada do lutego więcej czasu spędzamy w domu (używamy więcej światła, gotujemy). Dlatego więcej czerpiemy z sieci dystrybucji. Od marca do października panuje korzystniejszy okres dla elektrowni słonecznej.

Jaki dach będzie idealny dla efektywnego działania fotowoltaiki?

Nachylenie dachu nie jest dla fotowoltaiki aż tak istotne. Panele można montować nawet pionowo lub poziomo. Najlepsze nachylenie dachu wynosi od 20 ° do 50 °, jednak i w takim przypadku, w którym dach nie posiada takiego nachylenia, straty nie będą przekraczać 10-15%. Systemy o nachyleniu 35 ° osiągają maksymalną wydajność przez cały rok, natomiast te o nachyleniu do 45 ° zapewniają całoroczną i zrównoważoną produkcję energii elektrycznej. Jeśli nachylenie wynosi mniej niż 12 °, panele tracą zdolność samooczyszczania. 

Czy istnieje jednakże możliwość montowania urządzeń technologii fotowoltaicznej na całkowicie płaskich dachach? Oczywiście! W takim przypadku konieczne jest skorygowanie kąta padania promieni słonecznych poprzez specjalistyczną instalację montażową. Jest to system trójkątów, zazwyczaj wykonanych z aluminium, które sprawia, że możliwe jest montowanie modułów zarówno w orientacji pionowej, jak i poziomej. 
Systemy montażowe mogą być umieszczane na dachu zarówno w sposób inwazyjny, tj. za pomocą wkrętów wstawianych w poszycie dachowe lub też bezinwazyjnie z zastosowaniem obciążników wykonanych z betonu. Podczas procesu projektowania koniecznie należy pamiętać o zachowaniu wystarczającego odstępu pomiędzy kolejnymi rzędami trójkątów, aby późniejsze ustawienie modułów pozwalało na dobry dostęp do światła dla wszystkich i nie zacienianie się wzajemnie. 

Orientacja dachu jest jednak ważniejsza, a pamiętać należy o tym, aby unikać instalacji na stronie północnej. Wystarczy obserwować słońce. Ogólnie obowiązuje zasada, że w przypadku orientacji na wschód panele osiągają najwyższą wydajność rano, natomiast po południu najintensywniej pracują panele zamontowane na stronie zachodniej. Panele skierowane na południową stronę osiągają najwyższą wydajność w południe. Przy orientacji na zachód lub wschód strata będzie wynosić tylko około 20%, ponieważ najwięcej prądu zużywa się właśnie rano i wieczorem. W przypadku paneli ustawionych na wschód lub zachód należy wziąć ten fakt pod uwagę podczas przeprowadzania audytu fotowoltaicznego, aby uwzględnić go przy doborze mocy instalacji. Innym elementem, o którym nie należy zapominać jeszcze na etapie projektowania jest zacienienie. Nie mamy jednak na myśli zacienienia związanego z orientacją budynku, lecz nieco bardziej subtelnego zjawiska, jakie stanowią cienie rzucane na instalację fotowoltaiczną przez okoliczne obiekty takie jak drzewa, kominy czy sąsiadujące nieruchomości. W przypadku zacienienia występującego jedynie okazjonalnie, można się pokusić o rozważenie optymalizatorów mocny, w celu uniknięcia skutków jego działania. 

Koniecznie należy zwrócić uwagę też na stan konstrukcji dachu, gdyż jeśli element ten wymaga gruntownego remontu, warto pomyśleć o przeprowadzeniu go jeszcze przed założeniem instalacji PV. Co to oznacza? Fotowoltaika ma średnią żywotność około 25-30 lat i jest systemem stosunkowo mało awaryjnym. Jej ciągły montaż i demontaż celem remontu dachu byłby najzwyczajniej w świecie nieopłacalny.

Orientacja na południe zapewni produkcję przez cały dzień.

Warto również pamiętać, że:

  • panele fotowoltaiczne są zabezpieczane tak, aby nie odleciały w czasie burzy czy wichury. Z tego powodu konieczny jest wybór certyfikowanych produktów, jak również znajomość składu pokrycia dachowego oraz możliwego obciążenia,
  • fotowoltaika nie powinna być montowana na starszych dachach pokrytych eternitem lub płytami dachowymi Cembrit, ponieważ pękają one nawet przy minimalnej obsłudze, a problem pojawia się również przy ich likwidacji; poza tym panele mogą być montowane niemal na wszystkich rodzajach pokrycia dachu, spośród których najpopularniejsze są blachodachówki, blachy trapezowe, dachówki ceramiczne, gont bitumiczny oraz papa, 
  • panele słoneczne są odporne na wszelkie warunki atmosferyczne, a także posiadają zdolność samooczyszczania,
  • jeśli nie ma możliwości zamontowania paneli na dachu, dokonuje się instalacji na działce lub na budynku wpisanym do katastru nieruchomości (np. stodoła, altana, garaż lub szopa),
  • powierzchnia dachu będzie decydować też o ilości montowanych paneli. Dla instalacji o mocy 5 kWp potrzebna wielkość dachu będzie oscylować wokół 25 do 30 m2 w zależności od zastosowanych modułów. Panele fotowoltaiczne o mocy 1 kWp mogą zająć od 5 m2 dachu skośnego do 10 m2 dachu płaskiego.

Jak działa akumulacja?

Zastanawiasz nad tym, co dzieje się z niewykorzystaną energią? Idealnym rozwiązaniem jest jej magazynowanie. Dzięki temu możesz zużywać energię również zimą bądź gdy słońce nie świeci. Energię można akumulować w układzie bateryjnym, bojlerze lub zasobniku, w którym znajduje się woda użytkowa.

Czy trzeba posiadać koncesję na wytwarzanie energii elektrycznej?

W Polsce nie jest wymagane posiadanie koncesji, jeśli chcemy wytwarzać energię elektryczną w małej bądź w mikroinstalacji.  

Czy można sprzedawać wytworzoną energię elektryczną?

Właściciel instalacji fotowoltaicznej (tak zwany prosument), będący osobą fizyczną, fizycznie nie może sprzedawać wytworzonej energii. Nadwyżki wytworzonego prądu możemy natomiast “oddawać” do sieci, operator przeliczy wysłaną nadmiarową energię na złotówki po średniej cenie rynkowej miesiąca poprzedniego, a następnie ten depozyt można wykorzystać na potrzebną energię czynną w kolejnych miesiącach. 

Pod koniec okresu rozliczeniowego dokonujemy rozliczenia ze swoim operatorem.

Jak dobrać moc domowej elektrowni słonecznej?

Należy mieć na uwadze kilka zasad. W przypadku wyboru elektrowni o mocy większej niż 50 kW, wymagane będzie uzyskanie pozwolenia na budowę. W przypadku instalacji powyżej 6,5 kW konieczna będzie konsultacja z rzeczoznawcą do spraw PPOŻ oraz zgłoszenie zakończenia budowy urządzeń fotowoltaicznych do organów Państwowej Straży Pożarnej.

Należy wziąć pod uwagę również warunki klimatyczne na terenie Polski. Panele słoneczne o idealnej mocy 1 kWp (1000 Wp) wytwarzają około 1000 kWh rocznie. Dla takiej ilości uzyskanej energii elektrycznej potrzebujemy około 6,1 m2 powierzchni tych paneli.

W praktyce: W skali rocznej będziemy potrzebować 3–5 MWh dla kotła gazowego, 10–15 dla elektrycznego oraz 8-10 MWh dla pompy ciepła.

W przypadku doboru mocy instalacji fotowoltaicznej należy mieć na uwadze jeszcze jedną ważną rzecz. Moc fotowoltaiki jest dobierana na podstawie określonego rocznego zużycia energii elektrycznej, a także ukierunkowania modułów. Przyjmujemy zatem, że w ciągu roku fotowoltaika będzie w stanie wyprodukować w polskich warunkach około 1000 kWh z 1 kWp mocy, więc jeżeli roczne zużycie będzie oscylować wokół 5000 kWh, to instalacja, przy sposobie rozliczenia typu net-billing, powinna mieć minimalnie 5 kWp.

Nie wiesz, ile prądu pobierają Twoje urządzenia? Aby obliczyć średnie zapotrzebowanie danego urządzenia na energię elektryczną można posiłkować się wzorem:

Zużycie prądu = [Moc urządzenia (kW) x Czas pracy/1 dzień] x 365 (liczba dni w roku)

Kiedy znane Ci już będzie Twoje szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną, można przystąpić do wstępnych obliczeń określających, jak mocnej instalacji fotowoltaicznej potrzebujesz. Opracowano w tym celu specjalny wzór matematyczny, który przedstawiamy poniżej:

Moc instalacji [kW] = [[(Ek x a) + (Ek x b)] / uzysk] / 1000

 

Ek – ilość energii elektrycznej zużywanej w ciągu roku [kWh]

a – procentowy udział bieżącej konsumpcji własnej [%]

b – procentowy udział ilości energii, która została oddana do sieci [%]

a + b = 100%

uzysk – roczna produkcja energii z 1 kWp zainstalowanej mocy przez instalację PV [kWh]

Falownik fotowoltaiczny - jak go wybrać?

Poznaj serce całego systemu. Dba o konwersję energii elektrycznej z panelu słonecznego do gniazdka. Jego rozmiar można porównać z rozmiarem walizki, a w mniejszej wersji może odpowiadać wielkości książki. Budowa falownika jest dziesięciokrotnie bardziej złożona niż budowa paneli słonecznych, dlatego w przypadku jego awarii nic nie będzie działać.


 

Przykład falownika fotowoltaicznego.

Trzy sposoby instalacji falownika

Falownik umieszcza się na ścianie i podłącza do niego panele bądź montuje się mikroinwertery osobno pod każdym panelem. Mikroinwertery te obniżają napięcie całego dachu. Istnieje również połączenie tych metod, tj. optymalizator.

Kiedy odpowiednim wyborem będzie mikroinwerter lub optymalizator?

Ta metoda instalacji będzie odpowiednia w przypadku, gdy Twój obiekt znajduje się w zacienionym miejscu lub gdy panele muszą być zamontowane pod więcej niż dwoma kątami.

Jaki falownik kupić?

Zawsze warto więcej zainwestować w falownik niż w same panele. Tańsze falowniki stwarzają częstsze problemy przy jednocześnie minimalnych okresach gwarancyjnych. 

Niedowymiarowanie lub przewymiarowanie falownika

Każda technologia ma własne możliwości wymiarowania. Nieprawidłowo dobrany i skonfigurowany system będzie miał znaczny wpływ na pracę całego urządzenia. Dlatego warto zaczerpnąć porady u specjalisty, który dokona profesjonalnego wymiarowania. 

Dlaczego warto zainwestować w instalację fotowoltaiczną w połączeniu z pompą ciepła?

Dzięki połączeniu pompy ciepła, czyli urządzenia, które produkuje ciepło tanio i ekologicznie, z panelami słonecznymi, które wytwarzają energię elektryczną do obsługi nie tylko tej pompy, otrzymasz bardzo wydajne i inteligentne rozwiązanie. Ważną jest jednak informacja, że pompy ciepła pozyskują z odnawialnych źródeł nawet 75% zużywanej przez siebie energii. Jeżeli pozostałe 25% zdecydujemy się pokryć przy pomocy energii elektrycznej pochodzącej z fotowoltaiki, to otrzymujemy w 100% ekologiczny, bezemisyjny system. Tego rodzaju konstrukcja może służyć nie tylko do ogrzewania budynków mieszkalnych, biurowych czy magazynowych oraz przygotowywanie w nich ciepłej wody użytkowej, ale także podczas upalnego lata może odgrywać rolę systemu klimatyzacyjnego.

Dom korzystający z połączenia pompy ciepła i  fotowoltaiki.

Program Czyste Powietrze umożliwia otrzymanie dotacji na fotowoltaikę wraz z pompą ciepła. Takie połączenie zapewni to, co najlepsze dla Twojej pompy. Dzięki dokonaniu prawidłowych ustawień, niewykorzystana energia może zostać zużyta przez pompę ciepła, co jest natomiast genialnym rozwiązaniem, jak zaoszczędzić oraz być podwójnie przyjaznym dla środowiska. Dzięki wytwarzanej energii słonecznej możesz wydłużyć czas pracy pompy ciepła.

Jak można otrzymać dotację do fotowoltaiki?

Zapraszamy do zapoznania się z obszernym artykułem na temat dotacji Rodzaje dofinansowania do fotowoltaiki i jak je uzyskać

Zwrot inwestycji w kolektory słoneczne

Zwrot inwestycji jest sprawą indywidualną i nie jest taki sam w każdym przypadku. Niektórzy będą mogli cieszyć się ze zwrotu kosztów inwestycji już po 5 latach, podczas gdy inni będą musieli poczekać trzy razy dłużej. Czas ten będzie zależał od zużycia, ceny energii elektrycznej, a także od wielkości fotowoltaiki i wybranej akumulacji. Okres zwrotu zazwyczaj wynosi 7-10 lat, jednak z roku na rok stale się wydłuża wraz ze wzrostem cen innych energii. Ważne jest, aby nie monitorować okresu zwrotu, ale raczej zużycie własnej wyprodukowanej energii.

Zamiast inwestycji w tanie moduły, zdecydowanie lepszą decyzją będzie zakup paneli z wyższej półki, które wprawdzie zwrócą się aż za 12 lat, ale będą produkować prąd za darmo przez 25 lat. Panele z niższej półki spłacisz już w 6 lat, ale w tym samym czasie zacznie się ich awaryjność, utrata wydajności czy częste wizyty techników. Może nawet pojawić się konieczność ich wymiany.

Szukasz rozwiązania dopasowanego do potrzeb Twojego domu i jego zużycia?

Separátor

Więcej artykułów na ten temat fotowoltaika