Fotowoltaika - jak dobrać wielkość (moc) instalacji

Wielkość instalacji dla domów mieszkalnych planuje się inaczej niż dla firm, ze względu na różne sposoby rozliczania nadwyżek energii z operatorami energetycznymi.

Prosumenci z taryfami G mogą w ciągu roku nieodpłatnie odebrać 80% (mikroinstalacje do 10kWp) lub 70% (mikroinstalacje 10-50kWp) wyprodukowanej nadwyżki energii, nie zużytej na swoje bieżące potrzeby. Nadwyżki z dnia mogą odebrać w nocy, nadwyżki z wiosny i lata – zimą. Dlatego wielkość instalacji dla prosumentów dobiera się tak, aby roczna produkcja instalacji fotowoltaicznej pokryła roczne zapotrzebowanie na energię. Roboczo przyjmuje się, że moc instalacji PV wyrażona w liczbie kWp powinna być równa rocznemu zużyciu energii w kWh. Ew. z uwzględnieniem 25% (do 10kWp) lub 40% (10-50kWp) zapasu na potrącenia za przechowywanie nadwyżek energii w sieci energetycznej. Dodatkowe zwiększenie mocy instalacji będzie niezbędne, jeśli panele fotowoltaiczne nie będą ustawione pod idealnym kątem w kierunku południowym. O czym niżej.

sklep internetowy z automatyką i elektroniką

Firmy z taryfami B lub C swoje nadwyżki wyprodukowanej energii mogą tylko fakturować operatorom energetycznym w cenie hurtowej regulowanej przez prezesa URE. Cena odkupu energii (np. 0,17zł za kWh) jest na tyle niska, że przewymiarowanie instalacji wydłuża czas zwrotu z inwestycji fotowoltaicznej. Dlatego dla firm dobiera się moc systemu do bieżącego zużycia w trakcie dnia, żeby ew. nadwyżki były jak najniższe. Każdy klient może wystąpić do sprzedawcy energii o udostępnienie dobowego profilu zużycia energii, który ułatwi optymalizację planowanej instalacji PV.
źródło: elektro.info.pl
Wykorzystanie w 100% wyprodukowanej przez siebie energii umożliwiłyby oparte na akumulatorach magazyny energii. Dodatkowo uzyskalibyśmy efekt bezpieczeństwa, niezawodności zasilania, niezależność od ewentualnych wyłączeń sieci energetycznej. Dla zwykłych zjadaczy chleba są jeszcze za drogie, aby mogły magazynować całe dobowe nadwyżki energii (praktycznie podwajają koszt instalacji). Natomiast warto rozważyć zainstalowanie dla wydzielonych obwodów z kluczowymi urządzeniami (kotłami, pompami, lodówkami...) sinusoidalnych UPS opartych na akumulatorach litowo-jonowych lub tańszych kwasowo-ołowiowych żelowych bądź AGM.
Część energii można także zmagazynować w cyklu dobowym jako ciepłą wodę w zbiorniku CWU lub buforowym, uruchamiając grzałki elektryczne w dobowym szczycie produkcji energii.


Efektywność instalacji PV w zależności od położenia i kierunku

Projektując instalację fotowoltaiczną należy także uwzględnić miejsce montażu. Średnioroczne nasłonecznienie nieco się różni w poszczególnych rejonach Polski, a za tym idzie nieco różna efektywność instalacji fotowoltaicznych. Dla Polski przyjmuje się przeciętnie roczną wydajność 1000kWh z każdego metra kwadratowego paneli i orientacyjnie zakłada się, że panele o mocy 1kWp w ciągu roku wyprodukują ok. 1 000kWh energii.
źródło: elektro.info.pl

Tak mogłoby być przeciętnie przy idealnym dla Polski ustawieniu paneli w kierunku południowym (azymut 0 stopni) i z kątem odchylenia od poziomu 18-35 stopni. Ale nie zawsze jest to możliwe. Przyjmując produkcję energii w powyższych idealnych warunkach za 100%, każde odchylenie od kierunku południowego oraz zmiana kąta nachylenia w płaszczyźnie pionowej zgodnie z poniższym schematem spowoduje spadek wydajności, a - co za tym idzie - konieczność zwiększenia mocy instalacji. Przy czym ułożenie typowych paneli dachowych poziomo spowoduje obniżenie ich efektywności do 90%, całkowicie pionowo na południe - do 70%, a na wschód lub zachód do 56%.

źródło: stiloenergy.pl

Bardzo precyzyjną analizę efektywności planowanej instalacji PV dla każdej miejscowości w Europie i z uwzględnieniem ukierunkowania paneli można samodzielnie uzyskać na stronie finansowanego przez UE >> Fotowoltaicznego Systemu Informacji Geograficznych. Poniżej symulacje rocznej produkcji energii dla przykładowej instalacji 6kWp zainstalowanej w Siedlcach.

na południowej połaci dachu nachylonego pod kątem 35 stopni (idealnie)

na wschodniej połaci dachu nachylonego pod kątem 45 stopni

W przypadku ułożenia paneli na kilku różnie ukierunkowanych połaciach dachowych konieczne jest wykonanie osobnych symulacji dla każdej połaci i zsumowanie jednych, a uśrednienie innych wartości.
Najlepszy efekt można by uzyskać na systemach obrotowych podążających za tarczą słoneczną, ale praktycznie ich się nie stosuje, ponieważ zysk z nieco zwiększonej produkcji energii nie równoważy dużo większych kosztów systemu nadążnego i jego serwisu (potrafią być zawodne).

Najtrudniejsze lub zgoła niemożliwe do oszacowania są straty w produkcji energii z tytułu zacienienia powodowanego przez sąsiadujące drzewa, budynki oraz na samym dachu - kominy lub inne wystające elementy konstrukcyjne. Nawet częściowe zacienienie jednego z paneli może powodować znaczące ograniczenia w produkcji energii przez całą instalację, zwłaszcza w instalacjach łańcuchowych (stringowych).
Straty w produkcji energii spowodowane częściowym zacieniem instalacji łańcuchowych  można ograniczyć poprzez zastosowanie optymalizatorów (optimizer). Podobne efekty uzyskuje się na instalacjach z mikroinwerterami. Natomiast w miejscach długotrwale zacienianych instalowanie modułów PV może być bezcelowe.


Projekt i wycena instalacji PV

Połączony z wyceną projekt instalacji, uwzględniający wszystkie powyższe czynniki można nieodpłatnie uzyskać u każdego dystrybutora lub integratora systemów fotowoltaicznych. Oczywiście, projekt będzie oparty na oferowanych przez niego rozwiązaniach.

>> kliknij, aby zamówić wstępną wycenę lub projekt z wiążącą ofertą handlową

Na potrzeby wstępnej wyceny dołącz niezbędne informacje:
- klient indywidualny, firma czy instytucja (jakiego rodzaju), czy ma prawo skorzystać ze stawki VAT 8%,
- adres inwestycji,
- roczna wartość rachunku za energię,
- informację, jaką moc przyłączeniową ma instalacja elektryczna (łączna moc szczytowa paneli nie może być większa),
- montaż na gruncie, na budynku mieszkalnym czy innym,
- rodzaj pokrycia dachowego,
- opis, szkic budynku i dachu z wymiarami i odniesieniem do stron świata.