Mikroinstalacja fotowoltaiczna - co to jest?
Perspektywa obniżki dotychczasowych zobowiązań wobec zakładu energetycznego, uniezależnienie się od kolejnych podwyżek cen energii elektrycznej czy też działania na rzecz środowiska, to korzyści płynące z posiadania fotowoltaiki. Jak działa mikroinstalacja fotowoltaiczna? Na co zwrócić uwagę przed montażem?
Jaka moc mikroinstalacji fotowoltaicznej wybrać, aby pokryć zapotrzebowanie domu na prąd? O tym w dalszej części artykułu.
Mikroinstalacja fotowoltaiczna – co to jest?
Mikroinstalacja fotowoltaiczna to niewielkich rozmiarów i o małej mocy instalacja PV montowana najczęściej na dachach budynków inwestorów indywidualnych. Ustawa o odnawialnych źródłach energii definiuje mikroinstalację fotowoltaiczną jako „instalację odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 50 kW, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV lub o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu nie większej niż 150 kW, w której łączna moc zainstalowana elektryczna jest nie większa niż 50kW”.
Czytaj także: Fotowoltaika. Jaka moc pokryje moje zapotrzebowanie?
Z czego się składa mikroinstalacja fotowoltaiczna?
Każda mikroinstalacja fotowoltaiczna składa się z kilku podstawowych elementów. Najważniejsze z nich to:
Panele PV w mikroinstalacji fotowoltaicznej
Panele fotowoltaiczne pobierają energię słoneczną i dzięki pracy ogniw PV zamieniają ją na energię elektryczną. Obecnie na rynku największą popularnością cieszą się monokrystaliczne panele fotowoltaiczne, których wydajność wynosi od 330 Wp do 450 Wp, a sprawność kształtuje się na poziomie 16-21%. Alternatywą dla nich są polikrystaliczne panele PV, które jednak nie mogą pochwalić się aż tak dobrymi parametrami. Ich wydajność szacowana jest na 260-285 Wp, natomiast sprawność dla paneli polikrystalicznych wynosi 16-18%. Z kolei ich zaletą jest cena, co dla niektórych inwestorów może mieć kluczowe znaczenie. Moduły monokrystaliczne cechuje z kolei większa dostępność rynkowa. Z racji uwarunkowań produkcyjnych i opłacalności, podaż modeli polikrystalicznych uległa znacznemu obniżeniu w ostatnich latach. Na korzyść modułów monokrystalicznych przemawia również estetyka wykonania – jednolita struktura i czarny kolor (dostępna jest też opcja full black) prezentują się elegancko niemal na każdym typie dachu.
Falownik w mikroinstalacji fotowoltaicznej
Kolejnym ważnym elementem mikroinstalacji fotowoltaicznej jest falownik, zwany też inwerterem. To dzięki niemu możemy korzystać z wyprodukowanej energii do zasilania różnego rodzaju urządzeń w domu. Musimy bowiem pamiętać, że panele PV produkują prąd stały (DC), który dopiero dzięki pracy falownika zamieniany jest na zmienny (AC) o określonym napięciu i częstotliwości. Poza tą funkcją inwerter kontroluje również obciążenie podłączonych do całej mikroinstalacji paneli fotowoltaicznych, czyli „czuwa” nad tak zwanym maksymalnym punktem mocy (z ang. MPPT, Maksimum Power Point Tracking). Dzięki temu moduły PV mogą pracować z największą możliwą mocą i tym samym dostarczać energię elektryczną w ilości niezbędnej do zaspokojenia bieżących potrzeb danego gospodarstwa domowego. Dodatkowo falownik wyposażony jest także w układ wejściowy, sterujący i zabezpieczający.
Czytaj także: Falownik fotowoltaiczny - co to jest i jak działa?
Konstrukcje wsporne i okablowanie dla mikroinstalacji fotowoltaicznych
W skład mikroinstalacji fotowoltaicznej wchodzi również okablowanie oraz konstrukcja wsporna. Wybierając przewody, należy zwrócić uwagę na ich przeznaczenie – nie każde będą odpowiednie dla fotowoltaiki, oraz ich przekrój – zależny z kolei od parametrów pozostałych elementów mikroinstalacji PV. Należy przy tym pamiętać, że okablowanie i użyte złącza, muszą być odporne na działanie czynników zewnętrznych – deszczu, śniegu, mrozu czy znacznego nasłonecznienia.
Konstrukcje wsporne dedykowane dla mikroinstalacji fotowoltaicznych mogą być wykonane z aluminium, ze stali nierdzewnej lub stali ocynkowanej ogniowo. Ostateczny wybór zależy jednak od miejsca montażu – dachu płaskiego, skośnego lub na gruncie oraz zastosowanego pokrycia na połaciach dachu. Ważne, aby system wsporny pod fotowoltaikę cechował się odpornością na korozję przez wiele lat. Szacuje się bowiem, że żywotność mikroinstalacji fotowoltaicznej wynosi aż 25 lat. Jeśli wiec nie zadbamy o odpowiednią jakość konstrukcji wspornej, to może się okazać, że po kilku latach będziemy zmuszeni do jej naprawy lub całkowitej wymiany. To z kolei wiązać się może z niepotrzebnymi kosztami.
Czystaj także: Jakich konstrukcji wymagają panele fotowoltaiczne?
Mikroinstalacja fotowoltaiczna – cena
Cena mikroinstalacji fotowoltaicznej w głównej mierze zależy od zapotrzebowania energetycznego danego gospodarstwa domowego. Przed przystąpieniem do inwestycji należy więc dokładnie przeanalizować wysokość dotychczasowych rachunków za energię elektryczną. Następnie można przejść do kalkulacji mocy instalacji PV.
Zwykle zakłada się, że mikroinstalacja fotowoltaiczna o mocy 1,25 kWp jest w stanie wytworzyć 1000 kWh energii elektrycznej rocznie. Czyli instalacja PV o mocy 1 kWp dostarczy odbiorcom końcowym w ciągu roku średnio 900-980 kWh energii elektrycznej. A zatem, jeśli z analizy dotychczasowych rachunków za prąd wywnioskowaliśmy, że nasze średnie zużycie prądu w domu wynosi około 4000 kWh w skali roku, to powinniśmy przyjąć, że mikroinstalacja fotowoltaiczna o mocy od 3,6 kW do 4 kW powinna wystarczyć do zaspokojenia naszych bieżących potrzeb.
Do tego typu kalkulacji należy jednak dodać pewien zapas. Dlaczego? Ponieważ w szacowaniu mocy mikroinstalacji fotowoltaicznej warto także bazować na przewidywaniach dotyczących potencjalnego wzrostu zapotrzebowania na prąd naszego gospodarstwa domowego w przyszłości. Może się bowiem okazać, że po montażu klimatyzacji, zakupie auta z napędem elektrycznym czy też po prostu wraz z powiększeniem rodziny, ilość zużywanego prądu wzrośnie. Znaczenie ma także fakt, że panele PV wykazują się tendencją do spadku mocy wraz z upływem czasu. Znani i doceniani na rynku fotowoltaiki producenci szacują, że moc modułów fotowoltaicznych może spadać o około 1% w skali roku. Największy jednak spadek, wynoszący od 3% do nawet 5%, odnotowywany jest zazwyczaj w pierwszym roku po montażu mikroinstalacji.
Czy mikroinstalacje fotowoltaiczne to opłacalna inwestycja?
Fotowoltaika, jak każda inna inwestycja, powinna być gruntownie przemyślana. Zakłada się, że jej żywotność wynosi średnio 25 lat. W tym czasie mikroinstalacja fotowoltaiczna powinna produkować prąd niezbędny do zasilania domowych urządzeń czy też ogrzewania wody lub domu. Aby jednak ten optymistyczny scenariusz się ziścił, ważne jest zastanowienie się, czy:
- posiadamy odpowiednio duży dach - ogólnie rzecz biorąc, powierzchnia dachu o powierzchni 10-20 m2 wystarcza do zaspokojenia od 20% do 45% zapotrzebowania na energię elektryczną typowego gospodarstwa domowego. Przed montażem fotowoltaiki, należy więc dokładnie zaplanować rozmieszczenie paneli PV, aby zyskać pewność, że wybrane rozwiązanie będzie spójne z zapotrzebowaniem energetycznym;
- orientacja połaci dachu względem stron świata jest optymalna – mikroinstalacja fotowoltaiczna pracuje najwydajniej, gdy moduły PV skierowane są w stronę południową. Z nieco mniejszą wydajnością przyjdzie nam się spotkać w przypadku orientacji południowo-wschodniej lub południowo-zachodniej;
- kąt nachylenia jest odpowiedni - montaż paneli fotowoltaicznych na południe pod kątem 30-40° jest najlepszym z możliwych rozwiązań. Jeśli dysponujemy jedynie miejscem do montażu mikroinstalacji fotowoltaicznej na dachu płaskim, wówczas skorzystać należy ze specjalnych konstrukcji wspornych, które pozwolą na montaż modułów PV pod odpowiednim kątem oraz w optymalnym kierunku względem stron świata. Trzeba przy tym pamiętać, że wszelkie pobliskie budynki, drzewa lub kominy mogą zacieniać dach i mieć negatywny wpływ na wydajność mikroinstalacji PV.
Jakie korzyści wynikają z montażu mikroinstalacji fotowoltaicznej?
Odnawialne źródła energii, w tym i fotowoltaika, to skuteczne metody na pozyskanie niemal darmowej energii. Wśród kluczowych korzyści wynikających z posiadania mikroinstalacji fotowoltaicznej należy wymienić:
- Obniżka rachunków za prąd – energia pozyskiwana ze słońca jest bezpłatna, więc po poniesieniu kosztów początkowych związanych z montażem fotowoltaiki, koszty energii elektrycznej zostaną zmniejszone. Prosumenci, czyli osoby, które jednocześnie wytwarzają prąd na własne potrzeby i go zużywają, na rachunkach za energię elektryczną widzą tylko i wyłącznie koszty stałe. W skali roku mikroinstalacje fotowoltaiczne generują oszczędności rzędu nawet 2 tys. zł;
- Zmniejszenie śladu węglowego – energia pochodząca ze słońca jest w pełni ekologiczna i odnawialna. Dzięki temu typowa przydomowa mikroinstalacja fotowoltaiczna może zaoszczędzić nawet do kilku ton węgla rocznie.
- Niezależność od podwyżek cen prądu – od kilku lat nieustannie zauważamy podwyżki cen za energię elektryczną. Niestety nic nie wskazuje na to, aby sytuacja ta miała ulec zmianie. Inwestując w mikroinstalacje fotowoltaiczną eliminujemy ten problem. Jak już bowiem wspomnieliśmy, prosumenci na rachunkach otrzymywanych od zakładu energetycznego widzą jedynie opłaty stałe.
- Korzystny system rozliczeń wyprodukowanych nadwyżek prądu – posiadacze mikroinstalacji fotowoltaicznych, którzy decydują się na podłączenie fotowoltaiki do publicznej sieci energetycznej, zyskują status prosumenta. Dzięki temu wyprodukowane nadwyżki energii elektrycznej mogą przekazywać do sieci i odbierać w bilansie rocznym, w okresie wzmożonego zapotrzebowania. Co prawda, w zależności od mocy instalacji PV, odbiór możliwy jest ze stratą 20% lub 30% energii, to jednak finalnie jest to opłacalne rozwiązanie.
- Działanie na rzecz środowiska – energia elektryczna pozyskana ze słońca jest w pełni ekologiczna. Dzięki niej nie ma mowy o emisji szkodliwych gazów do atmosfery. Co istotne, panele PV podlegają niemal w 98% recyklingowi. Inwestując w mikroinstalacje fotowoltaiczne działanie na rzecz ochrony środowiska staje się więc proste i zwiększa także świadomość istoty problemu wśród lokalnej społeczności.
- Możliwość skorzystania z dotacji – osoby zainteresowane inwestycją w mikroinstalację fotowoltaiczną mogą skorzystać z różnych form wsparcia finansowego. Dużą popularnością cieszy się program rządowy Mój Prąd 3.0. W jego ramach otrzymać można do 3 tys. zł wsparcia. Limit środków w tej edycji programu jest niestety niższy, przez co warto jak najszybciej złożyć wniosek. Warta uwagi jest też ulga termomodernizacyjna. Uprawnione do jej wykorzystania osoby mają możliwość odliczenia od podatku maksymalnie do 53 tys. zł.
Czytaj także: Jak działa instalacja fotowoltaiczna?
Masz pytania? Potrzebujesz więcej informacji? Skontaktuj się z nami
