JAK DOBRAĆ MOC I WIELKOŚĆ INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ?

Głównym aspektem przed zakupem i montażem instalacji fotowoltaicznej, jest właściwy dobór mocy systemu. W przypadku gospodarstw domowych, wielkość instalacji powinna być dobrana tak, aby wyprodukowana w ciągu roku przez system energia nie przekraczała rocznego zużycia energii elektrycznej, niezbędnej do funkcjonowania budynku. Zadanie to należy do specjalistów, którzy wykonają w naszym domu audyt pod kątem możliwości montażu instalacji fotowoltaicznej.

Zdjęcie przedstawia montaż instalacji fotowoltaicznej

Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę dobierając wielkość instalacji fotowoltaicznej?

Pierwszym krokiem przy doborze mocy instalacji jest określenie ile energii jest zużywane w domu – czyli wykonanie audytu zużycia energii. Od tego parametru będzie zależeć wielkość systemu fotowoltaicznego a także okres zwrotu poniesionej inwestycji. Najlepiej w tym celu posłużyć się rachunkami za prąd, które wskazują bieżące zużycie energii w ciągu roku. Na ich podstawie doradca energetyczny jest w stanie precyzyjnie dobrać moc instalacji, tak by nie była ona ani za mała, ani przewymiarowana. Na tym etapie należy również przeanalizować możliwy wzrost zapotrzebowania na energię w przyszłości, czyli to, czy Inwestor planuje w najbliższym czasie np. zmienić sposób ogrzewania na elektryczne, dokupić energochłonne urządzenia itp. Na podstawie analizy rachunków otrzymanych z zakładu energetycznego z uwzględnieniem zasad rozliczania energii w postaci opustów, specjalista określi jaka moc paneli fotowoltaicznych będzie właściwa dla danego budynku. 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 powyżej 10 kW za każdą 1 kWh energii wprowadzoną do sieci będzie można odebrać 0,7 kWh energii. W typowym domku jednorodzinnym udział energii na bieżące użycie własne wynosi ok. 20% - co oznacza że ok. 80% wyprodukowanej energii trafi do sieci. Aby dobrać moc instalacji należy również wziąć pod uwagę roczną ilość energii produkowanej przez instalację fotowoltaiczną (w tym przypadku ok. 950 kWh/kWp dla instalacji optymalnie usytuowanej w typowym domku jednorodzinnym, tj. nachylonej do powierzchni terenu pod kątem 35 stopni oraz skierowanej na południe). Poprawnie dobrana moc instalacji powinna rocznie wyprodukować ilość energii odpowiadającą rocznemu zużyciu.

W przypadku typowego domu jednorodzinnego oraz instalacji fotowoltaicznej o mocy do 10 kWp, wstępnego doboru można dokonać za pomocą prostych wskaźników, opierając się na ilości zużytej energii lub wysokości rachunków. 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,
zatem:

  • na każde zużyte rocznie 1 000 kWh energii elektrycznej należy dobrać ok. 1,25 kWp mocy instalacji PV,
  • na każde wydane 100 zł na miesięcznym rachunku należy dobrać 2,75 kWp mocy instalacji.

Dobór mocy instalacji można również wykonać korzystając ze wzoru:

równanie
gdzie:
Ek – ilość zużywanej rocznie energii [kWh]
a – procentowy udział bieżącej konsumpcji własnej [%]
b – procentowy udział ilości energii oddanej do sieci [%]
opust – do 10 kW 0,8 powyżej 0,7
a+b = 100%
Uzysk – roczna produkcja energii z 1 kWp zainstalowanej mocy przez instalację PV [kWh].

Kolejnym krokiem w doborze instalacji fotowoltaicznej jest wykonanie analizy dostępnej powierzchni montażowej. Polega to nie tylko na zmierzeniu wymiarów charakterystycznych dachu lub gruntu, ale także na określeniu wymiarów oraz lokalizacji każdej infrastruktury mogącej zacieniać ogniwa fotowoltaiczne (np. kominy, anteny, słupy, drzewa, budynki sąsiadów). Przeprowadzone czynności pozwolą w precyzyjny i estetyczny sposób rozplanować moduły, a w przypadku występowania elementów zacieniających – umożliwiają na etapie projektowania ograniczenie negatywnego wpływu cienia na działanie systemu. W przypadku planowania instalacji na dachu należy również dokładnie określić azymut południowej połaci dachowej oraz kąt jej nachylenia do powierzchni terenu. Informacje te mają istotny wpływ przy obliczaniu uzysków energii z instalacji. Typowy moduł fotowoltaiczny ma około 1,6 metra długości i około 1 metra szerokości. Wymagana przestrzeń montażowa pod 1 kWp instalacji wynosi ok. 6 m2 (z uwzględnieniem koniecznych przestrzeni instalacyjnych pomiędzy modułami).
Należy również zweryfikować stan oraz rodzaj pokrycia dachowego. Materiał pokrywający dach (np. balchodachówka, dachówka ceramiczna czy papa) ma znaczenie przy doborze rodzaju konstrukcji wsporczej pod moduły oraz wpływa na koszty wykonania instalacji. Przed podjęciem decyzji o montażu instalacji fotowoltaicznej na dachu, bardzo ważne jest również aby sprawdzić stan więźby dachowej oraz jej pokrycia. Ocenę dachu należy powierzyć firmie instalacyjnej, która w profesjonalny sposób będzie mogła ocenić stan dachu podczas wizji lokalnej. Pamiętajmy, że każdy z modułów waży ok. 20 kg i po zamontowaniu na dachu będzie powodował jego dodatkowe obciążenie. Można przyjąć, że instalacja o mocy 3 kWp będzie powodowała obciążenie całkowite ponad 240 kg. Elementy konstrukcyjne, tj. krokwie dachowe, nie mogą być więc spróchniałe, zmurszałe lub spleśniałe. Pokrycie dachowe wykonane z blachodachówki lub blachy trapezowej nie może wykazywać śladów korozji, natomiast z dachówki ceramicznej lub betonowej – nie może być popękane. Jeżeli na tym etapie stwierdzimy, że dane pokrycie lub więźba dachowa jest w złym stanie, to należy ją naprawić przed zamontowaniem instalacji fotowoltaicznej.

Co lepsze, za mała czy za duża moc instalacji fotowoltaicznej?

Najlepiej jeśli instalacja dobrana jest tak aby w pełni pokrywała zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa, nie zawsze jednak się to udaje. Zainstalowanie mniejszej mocy skutkuje jedynie tym, że oszczędności na rachunkach za prąd będą mniejsze. Okres zwrotu instalacji fotowoltaicznej (ze względu na niższe koszty inwestycji) 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.

Aby prawidłowo dobrać moc instalacji fotowoltaicznej najlepiej spotkać się z doradcą energetycznym, który na podstawie zużycia, możliwości montażowych oraz parametrów jakimi charakteryzują się panele fotowoltaiczne dokładnie oceni jaka wielkość systemu będzie dla nas najkorzystniejsza.