Ostatnie lata to boom na instalacje fotowoltaiczne. Nowe instalacje wyrastają jak grzyby po deszczu, w zasadzie każdy z nas spacerując po swojej okolicy napotyka na czarne lub ciemnoniebieskie płyty na dachach. Jeśli zastanawiacie się czy to ma sens? Czy to się zwróci – ten wpis jest dla Was 🙂
Nad ideą instalacji PV zastanawiałem się jakieś 2 lata temu, celem było oczywiście ograniczenie miesięcznych kosztów prądu – a z racji dużej rodziny (same chłopaki) to prądu zużywamy sporo. Sam też mam problemy z oszczędzaniem dodając do domu różne urządzenia sieciowe czy serwery – to kosztuje…
Ponadto zakładałem, że prędzej czy później zdecyduję się na pojazd z paliwem alternatywnym – idąc z jednej strony z duchem ekologicznym, ale też nie ukrywając – nowoczesnością…
Jak zawsze wiele analizuję i oceniam i nim zdecydowałem się na instalację przeprowadziłem dłuższy rekonenans w dostępnych technologiach, kosztach i szacunkowych korzyściach. Tu każdy z Was musi pracę odrobić za siebie – ale podam niżej w jaki sposób można to policzyć. Najwięcej czasu zajęły części formalne – zgody wspólnoty, wybór dostawcy. W końcu w październiku 2020 roku instalacja została wykonana i działa.
Jak to wszystko policzyć
Pierwsza sprawa to zyskanie informacji ile tak naprawdę prądu zużywamy. Ja co parę tygodni spisywałem sobie licznik, ale Ty drogi czytelniku raczej jesteś z tych normalnych użytkowników, więc możesz zerknąć do rozliczeń z dostawca energii – krótko mówiąc przejrzeć faktury.
Kluczowa informacja to, ile mniej więcej prądu zużywasz/kupujesz rocznie. W typowym gospodarstwie domowym powinno to być coś w zakresie 2000-3000kWh. Ale jeśli jest więcej (u mnie było ponad 7 tys.) to znaczy, że dobrze, że czytasz ten wpis 🙂
Informacja jakie masz zużycie to jedno, teraz przemyśl czy w ciągu najbliższych lat nie planujesz zmian, które mogą znacząco wpłynąć na to zużycie – np. zakup suszarki do prania, wymiana kuchni gazowej na elektryczną, instalacja pompy ciepła czy choćby zakup „elektryka”. Warto o tym myśleć już teraz i planować instalację z głową…
Jeśli wiesz już mniej więcej, ile zużywasz i ile będziesz zużywać, to masz tym samym informację jakiej mocy instalacja będzie Ci potrzebna.
Producenci fotowoltaiki posługują się jednostką kWp (zwaną czasami kilowatopik). Jest to wartość określająca moc jaką może instalacja osiągnąć w optymalnych warunkach. Oczywiście mówimy tu o sytuacji, gdy mamy pełne słońce bez chmur. W takich warunkach instalacja o mocy 1kWp w ciągu godziny wyprodukuje 1kWh energii.
Średnie nasłonecznienie w Polsce wynosi około 1600 godzin rocznie. 1600 x 1kWh dałoby nam 1600 kWh energii. Oczywiście to nadal bardzo optymistyczny wariant – zakładający brak chmur, deszczu, zalegającego śniegu itp. W praktyce w naszych Polskich realiach instalacja 1kWp powinna rocznie wyprodukować około 1000 kWh energii.
Zbliżamy się do końca.
Jak już wiecie, ile kWh rocznie potrzebujecie – to w/w informacja powie Wam jak dużej instalacji potrzebujecie.
Co, jeśli się pomylimy i wybierzemy za dużo lub za mało?
Cóż – jeśli wybierzemy za mało – to po prostu na naszym rocznym rozliczeniu z elektrownią pojawi się saldo ujemne i za brakującą ilość kWh będziemy musieli dopłacić.
Jeśli wybierzemy za dużo – to trochę gorzej – bo zakład energetyczny za nadwyżkę nam nie zwróci – aczkolwiek w niektórych przypadkach elektrownia pozwala na „magazynowanie” tego nadmiaru na kolejny rok – może aura będzie bardziej deszczowa wtedy zużyjemy. Pamiętaj też, że panele ulegają zużyciu. Producenci dobrych paneli gwarantują, że przez 20 lat panele nie stracą więcej niż 20% pierwotnej mocy. Za 20 lat instalacja 1kWp będzie produkować 800kWh prądu.
Generalnie dobrą zasadą jest niedoszacowanie niż przeszacowanie.
No chyba, że już teraz wiemy, że w przyszłym roku do rodziny dołączy Tesla i nadwyżkę wykorzystamy… 🙂
Jakie rozwiązanie wybrać?
Nim wybierzecie dostawcę, warto poznać niektóre terminy i rozwiązania jakie składają się na instalację.
- Falownik
Urządzenie, które zamienia prąd o niskim napięciu wygenerowany przez panele fotowoltaiczne na prąd o wysokim napięciu (230V), który później wykorzystujemy. Falownik może generować prąd jedno jak i trójfazowy. - Panele fotowoltaiczne
Główny punkt programu – panele złożone z ogniw fotowoltaicznych. Ogniwa mogą być monokrystaliczne lub polikrystaliczne. Obecnie większości sprzedawanych paneli składa się z ogniw monokrystalicznych – są one nieco droższe, ale zapewniają wyższą sprawność (osiągają większą moc kWp).
Minusem paneli monokrystalicznych jest ich niższa odporność na wysokie temperatury. W lipcu/sierpniu może się zdarzyć, że nasza elektrownia wyłączy się na jakiś czas by schłodzić panele. - Skrzynka rozdzielcza i zabezpieczenia
Sama skrzynka to podstawa by móc np. wyłączyć instalację – gdybyśmy potrzebowali wykonać jakieś prace na dachu, zabezpieczenia zaś chronią instalację i dom przed zdarzeniami losowymi.
Dobry instalator doda również uziemienie instalacji (jeśli budynek go nie posiada) by dodatkowo zabezpieczyć rozwiązanie. - System monitoringu
Rzecz nie obowiązkowa – ale warto na nią zwrócić uwagę. Z jednej strony pozwala dostawcy na monitoring wykonanych instalacji (reagowanie, gdyby jakiś panel miał awarię), z drugiej strony Tobie pozwoli na podglądanie – ile to się dziś wyprodukowało 🙂
Dostawcy usług ofertują różne rozwiązania – każde ma swoje plusy i minusy – moją opinię proszę traktujcie wyłączenie jako prywatną opinię, wybór rozwiązania zależy od Was, Waszych potrzeb, możliwości itp.
Rozwiązanie oparte o jeden centralny falownik
Chyba najpopularniejsze obecnie rozwiązanie ze względu na niższy koszt. Wymaga zainstalowania np. w garażu czy rozdzielni elektrycznej większej skrzynki – urządzenia, które będzie zamieniać prąd stały z paneli na prąd zmienny.
Poza niższym kosztem niewątpliwym plusem jest łatwiejsze doglądanie rozwiązania. Większość falowników ma interface pozwalający na monitoring systemu poprzez telemetrię.
Minusy wg. mnie są następujące:
- jest to jedno urządzenie – więc w przypadku awarii wyłączy nam całą instalację. Wymiana może zając kilka dni – a jeśli potrzeba będzie ekspertyza – to i dłużej. Bez falownika nasza instalacja nie działa!
- kable które idą z dachu do falownika są pod napięciem prądu stałego o wysokiej mocy – rośnie tym samym ryzyko powstania łuku elektrycznego, który może być źródłem pożaru. Stąd instalacje o mocy powyżej 6.5kWp wymagają zgłoszenia do Straży Pożarnej
- ew. hałas, który generuje urządzenie – to oczywiście zależnie od lokalizacji – niemniej jednak urządzenie słychać…
- przy rozbudowie systemu – może się okazać, że trzeba go wymienić na większy model – to podnosi koszty inwestycji
Rozwiązanie oparte o jeden falownik oraz optymizery
Tradycyjna instalacja fotowoltaiczna to zestaw kilkunastu/kilkudziesięciu paneli połączonych w szereg. Jeśli jeden z elementów szeregu nie działa właściwie (np. jest zacieniony) to cały szereg działa z mniejszą mocą.
Rozwiązaniem są optymalizatory, które pozwalają na grupowanie paneli na dachu np. ze względu na lokalizację, kierunek itp.
Plusy jak wcześniej, dodatkową korzyścią jest lepsze wykorzystanie dachów, które nie zapewnią idealnego montażu…
Minusy również jak wcześniej przy czym koszt nieco wyższy
Mikrofalowniki
Nowość od paru lat mająca na celu rozwiązań problemy dotyczące tradycyjnych falowników.
Mikrofalownik jak nazwa wskazuje to małe urządzenie. Na tyle małe, iż montuje się je na dachu pod panelami. Jeden mikrofalownik z reguły obsługuje 1, 2 lub 4 panele.
Plusy:
- brak urządzenia w garażu (hałas, miejsce)
- wysoka dostępność – jeśli jeden falownik padnie to w najgorszym wypadku spadnie nam moc na jednej fazie – mikrofalownik ze względu na moc to prostsze rozwiązanie. Obsługuje tylko prąd jednofazowy o niewielkiej mocy (na ogół do 1.2kW)
- prąd, który idzie z dachu to prąd zmienny – taki sam jaki mamy w domu do gniazdek.
- łatwa rozbudowa – dokładamy kolejne panele i kolejne mikrofalowniki
- możliwość monitoringu poszczególnych paneli – o tym dalej
Minusy:
- w razie awarii cięższy dostęp – musi podjechać ekipa, wejść na dach, odkręcić dany panel i zdemontować urządzenie
- teoretycznie wyższy koszt – teoretycznie, bo z mojego doświadczenia wychodzi, że mikro może wyjść taniej…
- cięższa integracja, jeśli chcemy to samodzielnie monitorować – najpopularniejsze mikrofalowniki Hoymilles zapewniają nam dostęp do aplikacji – ale już urządzenie nie ma interfejsu programistycznego (API) by samodzielnie pobierać dane
Mam nadzieję, że wiesz teraz z czego składa się instalacja, jakie są rozwiązania i jesteś bardziej świadomy – co będzie dla Ciebie optymalne 🙂
Co możemy zrobić po instalacji
Oczywiście cieszyć się z każdego wyprodukowanego kWh, bo instalacja pracuje dla nas i prędzej czy później się zwróci (szacuje się, że przy obecnych cenach prądu zwrot następuje po 5-7 latach).
Jeśli mamy taką możliwość to monitorować rzeczywistą produkcję prądu i weryfikować to co wskazuje licznik po stronie dostawcy. Chodzi o to, że w większości przypadków rozliczamy się za prognozowane zużycie. Może być tak, że prognoza nie podaje realnej naszej produkcji – wtedy warto zwrócić się do sprzedawcy prądu by te dane skorygował.
Jak samodzielnie monitorować Hoymiles
Moja instalacja oparta o mikrofalowniki, niestety takie, które nie zapewniają interfejsu danych by samodzielnie monitorować pracę systemu.
Szczęściem urządzenie, które łaczy się z mikrofalownikami zawiera dość uproszczony GUI zasilany danymi poprzez JSON. Na moim github znajdują się skrypty pozwalające na „dobranie się” do wszystkich danych telemetrycznych rozwiązania. Samo zbieranie i ew. analiza to oczywiście temat otwarty. W moim przypadku jest to HomeAssistant – ale dane można magazynować i analizować w dowolny inny sposób – choćby poprzez chmurę.
https://github.com/ChrisPolewiak/Home-Assistant/tree/main/Hoymiles
Dodatkowo moje rozwiązanie eksportuje dane do portalu pvmonitor.pl gdzie można na bieżąco śledzić zarówno moją instalację jak i tysiące innych w Polsce.
https://pvmonitor.pl/i_user.php?idinst=13648#/pv0
