Zestaw fotowoltaiczny, który generuje oszczędności na poziomie 87%

Zestaw fotowoltaiczny to kompletne rozwiązanie służące do produkcji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Składa się z kilku kluczowych elementów, które razem tworzą sprawnie działający system fotowoltaiczny, zwany po prostu fotowoltaiką. Bowiem, do prawidłowego działania instalacji fotowoltaicznej nie wystarczą jedynie panele słoneczne. Niezbędne jest kilka urządzeń – m.in. inwerter, zabezpieczenia i okablowanie. Z czego składa się kompletny zestaw fotowoltaiczny?

• jaki system fotowoltaiczny generuje 87% oszczędności,
• rola systemu HEMS w wydaniu Columbus Energy w generowaniu oszczędności,
• jakie funkcje pełnią elementy zestawu fotowoltaicznego,
• co oznaczają pewne terminy w omawianym tu kontekście,
• rola pompy ciepła w zestawie fotowoltaiki.

Zestaw fotowoltaiczny i rożne poziomy oszczędności

Zestaw fotowoltaiczny to mniej potoczne rozumienie tego, czym jest fotowoltaika czy czasem dla niektórych panele fotowoltaiczne. Żeby uzmysłowić, czym jest zestaw fotowoltaiczny, trzeba mieć na uwadze, że to nie to samo, co panele PV. Te ostatnie, to co najwyżej element tego zestawu. Z kolei pod pojęciem „fotowoltaika” , które jest pojęciem szerszym od „panele PV” i często używane potocznie na określenie tego, czym właśnie zestaw fotowoltaiczny (system fotowoltaiczny). Czym zatem jest zestaw fotowoltaiczny?

Zestaw fotowoltaiczny to pakiet wszystkich urządzeń (i z tego powodu częsćiej utożsamiany z tym, czym jest instalacja fotowoltaiczna). Można go podzielić na dwa typy. Pierwszy to taki, który jest złożony z elementów niezbędnych do tego, by produkować energię ze słońca. Drugi, to rozbudowany o dodatkowe elementy, które jeszcze bardziej obniżają rachunki za prąd latem i zimą.

Zestaw fotowoltaiczny 1 = oszczędności na rachunkach na poziomie 59%

• panele fotowoltaiczne,
• falownik (inwerter),
• system montażowy (np. konstrukcja dachowa),
• okablowanie, zabezpieczenia.

Zestaw fotowoltaiczny 2 = oszczędności na poziomie 87%

• jak wyżej, tyle że powiekszone o
• magazyn energii,
• rewolucyjny system HEMS – Columbus Intelligence.

Mega mestaw fotowoltaiczny, który pozwala ogrzewać dom zimą prądem z PV

• to, co zawiera powyższy, ale powiększony o:
• pompę ciepła.

Panele – nienajważniejsza część zestawu fotowoltaicznego

Na zestaw fotowoltaiczny składają panele fotowoltaiczne, inwerter i cały osprzęt. Jednak tym, z czym kojarzony jest zestaw PV to baterie słoneczne, czyli wspomniane panele fotowoltaiczne. To właśnie dzięki temu komponentowi możemy pozyskiwać prąd z promieniowania słonecznego.

Na rynku dostępne są dwa typy paneli słonecznych – monokrystaliczne oraz polikrystaliczne. Obecnie najpopularniejszymi i najchętniej wybieranymi są moduły wykonane w technologii monokryształu. A to dlatego, że cechują się one większą wydajnością, są jeszcze bardziej odporne na czynniki zewnętrze, a przy okazji dobrze wyglądają.

Na rynku dostępne są moduły wykonane w różnych technologiach jak np. Half-cut, Perc czy MWT. Panele fotowoltaiczne Half cut doskonale radzą sobie przy zacienieniu. Moduły z warstwą PERC wykorzystują promieniowanie o różnych długościach fal. Z kolei technologia MWT to większa powierzchnia absorpcji promieniowania słonecznego.

Zestaw fotowoltaiczny wsparty przez nowoczesne technologie

Rozwój fotowoltaiki nie ogranicza się jedynie do coraz bardziej wydajnych paneli. Inwestorzy mogą obecnie korzystać z rozwiązań, które optymalizują działanie zestawu fotowoltaicznego i zapewniają jeszcze większe oszczędności. Oto kilka przykładów.

Panele bifacjalne (panele dwustronne) – wyższa wydajność dzięki obustronnej absorpcji światła

Panele bifacjalne to nowoczesna alternatywa dla standardowych paneli PV, w tym dla paneli monokrystalicznych. Ich największą zaletą jest zdolność do pochłaniania promieniowania słonecznego zarówno z dwóch stron – z przodu, jak i z tyłu modułu. Skutek jest taki, że dzięki czemu ich efektywność może wzrosnąć nawet o 20-30% w odpowiednich warunkach. Najlepiej sprawdzają się w instalacjach PV naziemnych oraz na dachach płaskich, gdzie możliwe jest odbicie światła od powierzchni pod panelami. Jest to co raz bardziej popularne zjawisko, że zestaw fotowoltaiczny uzupełnia się właśnie o tego typu panele.

Dynamiczne bilansowanie energii elektrycznej z fotowoltaiki z gwaranacją 1:1

Dynamiczne bilansowanie z gwarancją 1:1 wsparte przez wirualny magazyn energii to 1 z 2 form rozliczania fotowoltaiki dostępnych w Polsce w 2025 roku. Od 2022 roku nowi nabywcy zestawy fotowoltaicznego nie mogą wybrać net-meteringu. Obecnie do wyboru jest net-billing oraz oferowany klientom Columbus Energy technologię dynamicznego bilansowania z gwaranacją 1:1. Ten ostatni jest najbardziej opłacalny. Polega to na tym, że za każdy 1 kWh energii oddanej do sieci, klienci polskiego potentata OZE mogą pobrać dokładnie tyle samo. Nie mniej, nie mniej, ale płacąc więcej – dokładnie tyle samo.

Systemy HEMS i ich rola optymalizacji zużycia energii

Jednym z najważniejszych aspektów nowoczesnej fotowoltaiki jest nie tylko sama produkcja energii, ale także jej efektywne zarządzanie. W tym celu coraz częściej stosuje się Home Energy Management System (HEMS), czyli inteligentny system zarządzania energią w domach. Czym jest system HEMS i jak działa?

System HEMS – zwłaszcza takie jak Columbus Intelligence – to zaawansowane oprogramowanie, które analizuje dane z systemu fotowoltaicznego, zużycia energii w gospodarstwie domowym, przewidywanych warunków pogodowych oraz realnych cen energii elektrycznej, aby w czasie rzeczywistym optymalizować sposób wykorzystania energii. Kluczowe funkcje HEMS to:

• Automatyczne sterowanie urządzeniami – system może np. uruchamiać pralkę, pompę ciepła, zmywarkę czy ładowarkę do samochodu elektrycznego wtedy, gdy zestaw PV produkuje nadwyżki energii.
• Optymalne wykorzystanie magazynów energii – HEMS decyduje, kiedy najlepiej naładować magazyn energii lub kiedy pobrać energię z sieci, aby było to jak najbardziej opłacalne.
• Integracja z pompami ciepła i klimatyzacją – system dostosowuje pracę urządzeń grzewczych do poziomu produkcji energii, co pozwala na realne oszczędności.
• Śledzenie i prognozowanie zużycia energii – użytkownik Columbus Intelligence może monitorować i analizować dane dotyczące produkcji i zużycia energii, co ułatwia dostosowanie nawyków do optymalnych warunków.

HEMS to rozwiązanie szczególnie przydatne dla osób, które posiadają magazyny energii, pompy ciepła lub ładowarki do samochodów elektrycznych. Dzięki temu można zminimalizować pobór energii z sieci i maksymalnie wykorzystać darmowy prąd z fotowoltaiki.

Perowskity – wyższa efektywność w słabszym oświetleniu

Perowskitowe ogniwa słoneczne (perowskity) to technologia, którą należy wiązać z polską fizyczką – Olgą Minkiewicz. Uważa się, że w przyszłości mogą zastąpić tradycyjne, krzemowe panele PV. Obecnie technologia perowskitowa jest jeszcze na etapie badań i testów, ale już w ciągu kilku lat może znacząco zmienić rynek OZE. Ich największe zalety to:

• większa elastyczność i możliwość montażu na różnych powierzchniach,
• wyższa efektywność w słabszym oświetleniu,
• niższy koszt produkcji w porównaniu do krzemowych paneli.

Systemy śledzenia słońca (tracking) – czyli kolejny sposób na zwiększenie uzysków energii

W klasycznych zestawach fotowoltaicznych panele są montowane pod stałym kątem, co nie zawsze pozwala na pełne wykorzystanie promieniowania słonecznego przez cały dzień. Rozwiązaniem tego problemu są systemy śledzenia słońca (solar tracking), które dynamicznie, samodzilenie dostosowują kąt nachylenia paneli do pozycji słońca.

Inwerter (falownik) – serce zestawu fotowoltaicznego

Bez inwertera zestaw fotowoltaiczny nie mógłby zasilać domowych urządzeń. Głównym zadaniem falownika jest zmiana napięcia stałego na zmienne 230 V o częstotliwości 50 Hz. Jego odpowiedni dobór ma wpływ na efektywną pracę całej instalacji. Ze względu na typ instalacji wyróżniamy inwertery sieciowe (tzw. fotowoltaika on-grid) lub niewspółpracujące z siecią (fotowoltaika off-grid), jednofazowe lub trójfazowe, centralne i łańcuchowe, zewnętrzne i wewnętrzne, mikroinwertery, falowniki sieciowe i wyspowe.

Mikroinwertery podpinane są do każdego panela osobno i zastępują nam całkiem optymalizatory, dzięki nim każdy panel będzie produkował energię niezależnie od pracy pozostałych paneli. A czym są optymalizatory?

Nie są niezbędnym elementem zestawu fotowoltaicznego, ale w niektórych przypadkach jak np. częściowe zacienienie jednego z modułów ich zastosowanie może zwiększyć wydajność instalacji. Ich działanie polega na obciążeniu modułu taki sposób by miał on na wyjściu największą możliwą moc, niezależnie do tego, jaki prąd i napięcie generują pozostałe moduły w szeregu.

Zestaw fotowoltaiczny i zabezpieczenia AC/DC

Kompletny zestaw fotowoltaiczny powinien być wyposażony w zabezpieczenia AC (zmiennoprądowe) i DC (stałoprądowe), które chronią instalację przed wyładowaniami elektrycznymi i przepięciami. Instalacje fotowoltaiczne od Columbus, dodatkowo wyposażone są w system Columbus Safe czyli w pełni automatyczny system zapobiegania pożarom, który nie wymaga zasilania zewnętrznego czy współdziałania z jakimikolwiek zewnętrznymi czujnikami. Jest on w postaci taśm z mikrokapsułkami wypełnionymi środkiem gaśniczy, który pod wpływem wysokiej temperatury zostaje uwolniony by stłumić ogień i obniżyć temperaturę wewnątrz skrzynek elektrycznych.

Zarówno moduły jak i falowniki – kluczowe i najdroższe elementy zestawu – są czułe na nagłe wzrosty napięcia i by nie uległy uszkodzeniu należy je odpowiednio chronić. Dlatego przy wyborze zestawu fotowoltaicznego zwróć szczególną uwagę na ich gwarancję.

System montażowy

System montażowy umożliwia zamocowanie modułów fotowoltaicznych na dachu lub utworzenie konstrukcji na gruncie. Elementy systemu powinny być lekkie (by nie obciążać podłoża) i odporne na korozję. Konstrukcje gruntowe często są dodatkowo zabezpieczane powłoką Magnelis, która jest 10 razy bardziej odporna na korozję niż stal ocynkowana.

Okablowanie zestawu fotowoltaicznego

Zestaw fotowoltaiczny bez okablowania byłby niekompletny. Napięcie w instalacji fotowoltaicznej często jest bardzo wysokie, ponadto przewody narażone są na promieniowanie słoneczne, wysoką lub bardzo niską temperaturę, ważne jest więc by okablowanie było wysokiej jakości. Kable fotowoltaiczne muszą spełniać szereg wymagań jak odporność na wysokie napięcie, działanie ekstremalnych temperatur, promieniowanie UV, olejoodporność, wytrzymałość na obciążenia czy odpowiednia elastyczność. Okablowanie powinno być niepalne oraz bezhalogenowe.

Zestaw fotowoltaiczny z magazynem energii i wsparty przez HEMS

Dla tych, którzy nie wiedzą, czym jest i jaką rolę pełni magazyn energii. Można to ująć następująco: magazyn energii w systemie fotowoltaicznym pełni funkcję akumulatora, który gromadzi nadmiar wyprodukowanej przez instalację fotowoltaiczną energii słonecznej i udostępnia ją w okresach, gdy panele nie generują prądu (np. w nocy, w pochmurne dni). Pozwala to na zwiększenie autokonsumpcji energii z fotowoltaiki, a w przypadku posiadania bardzo dobrej jakości systemu HEMS – obniżenie rachunków za prąd i zwiększenie niezależności energetycznej.

To częste pytanie przyszłych właścicieli instalacji fotowoltaicznych. Akumulator czyli inaczej magazyn energii nie jest niezbędny by instalacja działa, ale ma szereg korzyści, dla których warto rozważyć tą opcję. Powiększenie systemu fotowoltaiki o magazyn energii zwiększa poziom autokonsumpcji wytworzonej energii. Oznacza to, że nadwyżki produkowanej energii zamiast w sieci publicznej, mogą być przechowywane w domowym akumulatorze, a następnie odebrane gdy produkcja prądu z PV jest niższa. Dzięki temu możemy odebrać całość wytworzonej energii, a nie 80%. Magazyn energii to także inne korzyści jak:

• niezależność od dostaw prądu,
• ochrona urządzeń elektrycznych przed przepięciami,
• maksymalne wykorzystanie wyprodukowanej energii,
• możliwość wykorzystania tam, gdzie nie ma dostępu do sieci elektrycznej np. w domku na działce.

Pompa ciepła – uzupełnienie zestawu fotowoltaicznego

Zestaw fotowoltaiczny to panele fotowoltaiczne, inwerter i cały osprzęt. Dodatkiem optymalizującym prace może być magazyn energii. Jednak by jeszcze lepiej wykorzystać energię elektryczną produkowaną przez instalację, najlepiej zainwestować w pompę ciepła. Jest to również urządzenie zaliczane do wykorzystujących odnawialne źródła energii, ale zamiast produkować energię elektryczną, produkuje energię cieplną. A skoro pompa ciepła należy do rodziny OZE, stąd możemy na nią pomoć uzyskać dofinansowanie.

Pompa jest idealnym uzupełnieniem zestawu fotowoltaicznego i produktem do samowystarczalnego, nowoczesnego domu. Panele fotowoltaiczne produkują darmową energię, która zasila pompę. Z 1 kWh prądu, wydajna pompa ciepła jest w stanie wytworzyć nawet 5 kWh ciepła. Pompa ciepła z fotowoltaiką sprawia, że możemy ogrzewać dom i przygotowywać ciepłą wodę użytkową praktycznie za darmo. Rocznie jest to oszczędność nawet kilkunastu tysięcy złotych.

Dobór odpowiednich podzespołów zestawu jest bardzo ważny ponieważ decyduje o efekcie końcowym, czyli o sprawności i wydajności całej instalacji. Wybierając wykonawcę zwróćmy uwagę na skalę montowanych instalacji oraz czas oczekiwania na montaż. Ważnym aspektem oprócz samych komponentów jest także gwarancja, wykonawca który udziela wydłużonej gwarancji ma pewność, że produkt spełnia najwyższe normy jakości.

W ofercie Columbus skomponujesz zestaw dopasowany do swoich potrzeb. Fotowoltaika, pompa ciepła i magazyn energii uczynią Twój dom nowoczesnym, oszczędnym i ekologicznym. Zainteresowany? Skontaktuj się z nami i umów się na spotkanie z doradcą, który opowie o najlepszych rozwiązaniach dopasowanych do Twoich potrzeb.