Fotowoltaika - jaka moc instalacji pokryje moje zapotrzebowanie?

Autor: Sylwia Lewkowicz

11 minut czytania

fotowoltaika - jak dobrać moc instalacji

Zanim przystąpimy do montażu instalacji fotowoltaicznej, najważniejszy jest właściwy dobór mocy systemu. W przypadku gospodarstw domowych moc fotowoltaiki powinna być dobrana tak, by wyprodukowana w ciągu roku energia nie przekraczała rocznego zużycia. Jak dobrać odpowiednią moc instalacji fotowoltaicznej – w tym zazwyczaj pomoże firma zakładająca instalację, warto jednak wiedzieć od czego zależy dopasowanie wielkości elektrowni słonecznej. Co to jest fotowoltaika i jak poprawnie dobrać jej rozmiar?

Co to jest fotowoltaika?

Słowo fotowoltaika (często błędnie nazywana fotowoltaniką) jest połączeniem dwóch wyrażeń – greckiego słowa phōs oznaczającego światło i jednostki pomiaru napięcia – volt. Łatwo zatem wywnioskować, że fotowoltaika to po prostu prąd generowany przez słońce. A w jaki sposób?

Na ogniwa fotowoltaiczne padają promienie słoneczne, a dzięki odkrytemu w 1839 roku przez Aleksandra Becquerela efektowi fotowoltaicznemu, powstaje w nich prąd stały. Wygenerowany przez panele prąd trafia następnie do falownika (inwertera), gdzie przekształcany jest w prąd zmienny i po kablach zasila Twoją lodówkę, telewizor czy zmywarkę, dzięki wyższemu napięciu wypierając z domu prąd sieciowy. Niewykorzystany na bieżąco, wyprodukowany prąd trafia do sieci i zaczyna zasilać wszystkie domy w okolicy. Owa nadwyżka, zgodnie z prawem, następnie może wrócić do Ciebie bezpośrednio z sieci (80% lub 70% zależnie od mocy instalacji). Zazwyczaj zatem generując nadprodukcję w miesiącach letnich, bez problemu możesz wykorzystywać ją do zasilania domu również zimą. Przy obliczeniach, należy pamiętać, że mimo przebywania w pracy, wiele z urządzeń elektrycznych w domu wciąż pracuje – tak jak choćby lodówka.

Fotowoltaika (po lewej) i kolektory słoneczne (po prawej)

Same panele fotowoltaiczne są najczęściej mylone z kolektorami słonecznymi służącymi do podgrzewania wody. Zamontowana instalacja fotowoltaiczna nie potrzebuje czasowych przeglądów technicznych, serwisów czy np. wymiany glikolu, jak ma to miejsce w przypadku kolektorów, co czyni energię słoneczną jedną z najprostszych i najłatwiejszych do uzyskania.

Fotowoltaika i kolektory słoneczne

Średni koszt domowej instalacji fotowoltaicznej wynosi od 20 do 35 tys. złotych i jest bezpośrednio uzależniony od tego ile prądu zużywamy. Należy wspomnieć, że koszt instalacji fotowoltaicznej znacznie obniżają dotacje (program Mój Prąd w kwocie 5000 zł), a także ulgi podatkowe (tzw. ulga termomodernizacyjna pozwala odliczyć koszt inwestycji w fotowoltaikę od podstawy opodatkowania).

Ile energii zużywa dom?

Najważniejszym aspektem przy doborze mocy instalacji fotowoltaicznej jest określenie ile prądu zużywamy w domu ciągu roku. Od tego parametru będzie zależeć wielkość instalacji fotowoltaicznej i bezpośrednio okres zwrotu inwestycji – najczęściej, im większa instalacja tym szybciej się „zwraca”. W tym celu należy posłużyć się rachunkami za prąd – najlepiej podsumowującymi cały ubiegły rok lub ostatnie miesiące. Na ich podstawie jesteśmy w stanie dobrać przybliżoną moc instalacji, tak by nie była ona ani za mała, ani przewymiarowana. Na tym etapie należy wziąć też pod uwagę możliwy wzrost zapotrzebowania, czyli to czy mamy zamiar w najbliższym czasie np. zmienić sposób ogrzewania na elektryczne (np. zamontować pompę ciepła) lub dokupić energochłonne urządzenia (zmywarkę, większą lodówkę, klimatyzator). Każdy taki czynnik, który weźmiemy pod uwagę pomoże nam lepiej zaplanować instalację fotowoltaiczną.

moc fotowoltaiki a sprzęt domowy

Na podstawie analizy rachunków otrzymanych z zakładu energetycznego z uwzględnieniem zasad rozliczania energii w postaci opustów możemy określić przybliżoną moc paneli fotowoltaicznych jaka będzie odpowiednia na dom. Zgodnie z systemem opustów dla instalacji o mocy do 10 kW za 1 kWh oddaną do sieci prosument może odebrać 0,8 kWh, w przypadku instalacji o mocy 10-50 kW rozliczenie odbywa się w stosunku ilościowym 1 do 0,7 kWh.

Jak określić moc instalacji, jeśli dopiero buduję dom?

Dla budynków już istniejących określenie mocy instalacji jest łatwiejsze ponieważ dobiera się ją do średniej wysokości rachunków za prąd za ostatni rok. W przypadku nowych budynków zużycie prądu trzeba oszacować na podstawie planowanego zużycia, a więc określić ilość i rodzaj urządzeń energochłonnych oraz liczbę domowników. Gdy podczas eksploatacji, instalacja okaże się za mała, zawsze istnieje możliwość rozbudowy systemu np. z wykorzystaniem mikroinwerterów.

Więcej informacji na temat fotowoltaiki na nowym domu.

Dobór mocy fotowoltaiki, a lokalizacja domu i wielkość dachu

Przed przystąpieniem do prac montażowych konieczne jest określenie możliwości instalacyjnych, w tym powierzchni dachu/gruntu, ekspozycji powierzchni względem słońca, kąta nachylenia połaci dachowej oraz możliwości występowania zacienień. Ważna jest także ocena więźby dachowej i pokrycia. Jeśli warunki nie są sprzyjające np. dach na wschód i zachód, możliwe, że trzeba będzie dobrać większą moc instalacji, tak by ta pokryła całkowite zapotrzebowanie gospodarstwa na energię elektryczną.

Fotowoltaika na dachu

Dlaczego ważna jest wielkość dachu? Często zadawanym pytaniem przez inwestorów jest – „Ile paneli fotowoltaicznych na 1kW?”. Na taką wielkość instalacji potrzeba około 3 paneli. Powierzchnia jaką zajmie taka instalacja to ok. 4,5 m2.
W przypadku 4kW będzie to już ponad 18 m2, a 10kW – 45m2. Jeśli dach ma niewystarczającą powierzchnię, należy wziąć pod uwagę montaż instalacji na gruncie.

Fotowoltaika na gruncie

Fotowoltaika i produkcja energii elektrycznej przez instalację na gruncie jest równie wydajna co przez zestaw usytuowany na budynku. Montaż paneli fotowoltaicznych na ziemi daje duże możliwość. O ile działka jest duża i niezacieniona, zdecydowanie łatwiejsze niż na dachu jest ustawienia konstrukcji pod optymalnym kątem i w odpowiednim kierunku do słońca. Instalacja fotowoltaiczna na gruncie czy budynku gospodarczym ( np. garażu) ma taki sam VAT jak na domu – 8%. Koszty montażu fotowoltaiki mogą się jednak różnić, ze względu na konieczność postawienia konstrukcji i wykonania dodatkowych przekopów.

Fotowoltaika na gruncie

Za mała czy za duża moc instalacji fotowoltaicznej – co lepsze?

Najlepiej jeśli instalacja dobrana jest tak by w pełni pokrywała zapotrzebowanie gospodarstwa, jednak nie zawsze się to udaje. Zainstalowanie mniejszej mocy skutkuje jedynie tym, że oszczędności na rachunkach za prąd będą mniejsze. Jeśli fotowoltaika nie będzie w pełni pokrywać zapotrzebowania na prąd naszego gospodarstwa domowego, oprócz opłat stałych, na rachunkach za prąd pojawią się także niewielkie opłaty za pobór energii. Okres zwrotu mniejszej instalacji fotowoltaicznej pozostanie na podobnym poziomie jak w przypadku instalacji pokrywającej w pełni zapotrzebowanie.

Za duża moc instalacji to wyższe nakłady finansowe na inwestycję i długi okres zwrotu. Oszczędności nie są większe ponieważ nadmiar energii pozostaje utracony. Przewymiarowanie instalacji bez uzasadnienia jest nieopłacalne.

Fotowoltaika – czy możliwe jest zwiększenie mocy instalacji?

Jeśli w najbliższym czasie nie planujemy zwiększyć zużycia, nie należy przewymiarować instalacji, ponieważ zawsze istnieje możliwość rozbudowy o kolejne moduły.
W przypadku niewielkiego wzrostu zużycia energii, gdy wystarczy dołożyć 1 lub 2 panele, często jest to możliwe bez wymiany inwertera. Jednak gdy rozbudowa ma być znaczna dobrym wyjściem jest wykorzystanie mikroinwerterów. Taka instalacja fotowoltaiczna będzie działała niezależnie od pierwotnego systemu, nie ma potrzeby wymiany inwertera i możliwe jest dobranie paneli o dowolnej technologii czy mocy.

Jeśli nasze zapotrzebowanie na prąd było dotychczas niewielkie, ale np. planujemy zmienić system ogrzewania na elektryczny, montaż pompy ciepła lub zakup samochodu elektrycznego, najlepiej od razu poinformować o tym doradcę odpowiedzialnego za dobór mocy systemu. Specjalista na podstawie tych informacji zaprojektuje instalację w ten sposób by instalacja w pełni zaspokajała zużycie gospodarstwa domowego z uwzględnieniem nowych potrzeb.

Jak poprawnie policzyć moc instalacji?

Dobierając moc instalacji można sugerować się tym, że w polskich warunkach nasłonecznienia na każde zużyte rocznie 1000 kWh energii dobiera się 1,25 kWp mocy instalacji fotowoltaicznej.

moc instalacji fotowoltaicznej wzór
  • Ek – ilość zużywanej rocznie energii [kWh]
  • a – procentowy udział bieżącej konsumpcji własnej [%]
  • b – procentowy udział ilości energii oddanej do sieci [%]
  • opust – 0,8 za 1 kWh w przypadku instalacji do mocy 10 kW za 1 kWh , 0,7 kWh, w przypadku instalacji o mocy 10-50 kW.
  • a+b = 100%
  • Uzysk – roczna produkcja energii z 1 kWp zainstalowanej mocy przez instalację PV [kWh]

Konsumpcja własna

By obliczyć moc instalacji dla domu należy wziąć pod uwagę nie tylko ilość zużywanej rocznie energii, ale także szacowany udział konsumpcji własnej – czyli jaką ilość wyprodukowanej energii będziemy wykorzystywać na bieżąco. Im większa autokonsumpcja tym lepiej, ponieważ wykorzystujemy 100% wytworzonej energii. W przypadku gdy dużą ilość energii oddajemy do sieci, należy liczyć się z tym, że jej część (20 lub 30% w zależności od mocy systemu) zostanie utracona. Jeśli nasze bieżące zużycie jest niskie, a z wytworzonej przez panele słoneczne energii korzystamy głównie wieczorem czy w nocy, może się okazać, że by korzystać wyłącznie z darmowej energii, będziemy potrzebować nieco zwiększnej mocy instalacji.

Nie sama moc fotowoltaiki…

By maksymalnie wykorzystać moc paneli fotowoltaicznych ważny jest odpowiedni dobór mocy inwertera. Od falownika zależy z jaką efektywnością będzie pracować cały system. Inwertery osiągają wyższą sprawność przy niewielkim przeciążeniu, niedociążony falownik będzie skutkował niższymi uzyskami. Moc falownika powinna być dobierana do mocy zestawu paneli fotowoltaicznych, ale także do zaleceń producenta, warunków nasłonecznienia w danym regionie czy orientacji paneli względem stron świata.

Moc instalacji fotowoltaicznej a magazyn energii

W przypadku standardowej instalacji fotowoltaicznej magazyn energii stanowi sieć publiczna. Prosument przechowuje w niej nadwyżki wyprodukowanej i nie zużytej w dzień energii, które może odebrać wieczorem, kiedy instalacja nie pracuje. W takim przypadku „opłata” za magazynowanie energii wynosi od 20-30% wyprodukowanego prądu. Przy dobieraniu mocy mocy instalacji, należy ją uwzględnić.

Jeśli planujemy instalacje hybrydową tj. z magazynem energii w dużej mierze uniezależniamy się od sieci. Dostarczana przez instalację OZE do akumulatorów energia elektryczna przechowywana jest w postaci substancji chemicznej, następnie jest ponownie przekształcana i oddawana w formie energii elektrycznej. Magazyny po rozładowaniu możemy ponownie naładować. W ten sposób gospodarstwo domowe może osiągnąć nawet do 90% samowystarczalności energetycznej. Magazyny energii są dobrym rozwiązaniem dla osób, które nie zużywają dużo energii w ciągu dnia, kiedy jej produkcja jest największa, ale zużywają ją np. wieczorem i chcą ją w 100% wykorzystywać na własne potrzeby. Dzięki zwiększeniu autokonsumpcji w ciągu dnia, nie tracimy bezpowrotnie wyprodukowanej energii. Jest to szczególnie istotne w przypadku większych instalacji >10kWp gdzie za 1 kWh możemy odebrać z sieci 0,7 kWh. Dzięki instalacji hybrydowej wzrasta procentowy udział bieżącej konsumpcji własnej, maleje zaś procentowy udział ilości energii oddanej do sieci. Wpływa to na ostateczną moc instalacji jakiej będziemy potrzebować by w pełni pokryła zapotrzebowanie na prąd naszego gospodarstwa domowego.

——–

Chociaż w Internecie można znaleźć wiele kalkulatorów fotowoltaicznych, które mogą policzyć moc instalacji fotowoltaicznej bez wychodzenia z domu, my zachęcamy do bezpłatnej konsultacji z naszym doradcą energetycznym. Specjalista na podstawie zużycia, możliwości montażowych, projektu technicznego oraz parametrów jakimi charakteryzują się panele fotowoltaiczne precyzyjnie oceni jaka wielkość systemu będzie najkorzystniejsza. Dlaczego to tak ważne? Na moc montowanej na Twoim dachu fotowoltaiki wpływ ma nie tylko łączne zużycie prądu, ale też aspekty techniczne: kąt nachylenia dachu, jego orientacja czy nawet tryb życia. To czynniki, których często pod uwagę nie weźmie nawet najlepszy kalkulator fotowoltaiki.

udostępnij artykuł dalej .

podobne artykuły

interesuje Cię
ten temat?

zostaw kontakt do siebie


    czytaj więcej

    czytaj więcej

    czytaj więcej

    czytaj więcej
    !