Jaki system PV wybrać?
| FotowoltaikaKażdy inwestor, zanim zdecyduje się na zakup paneli PV, powinien zastanowić się jakie korzyści chce dzięki nim osiągnąć. Na tym wczesnym etapie nie chodzi o wybór szczegółowych rozwiązań technicznych, ale zdecydowanie o zasadniczych sprawach odnośnie samej koncepcji. Musimy wybrać sposób rozliczania i taryfę, wygospodarować miejsce na panele, zdecydować, jak duża instalacja będzie potrzebna.
Powody, dla których warto zdecydować się na instalację PV
Dlaczego w ogóle chcemy mieć instalację PV? Powodem może być chęć obniżenia rachunków za prąd, dążenie do większej niezależności od sieci, zbudowanie systemu zasilania awaryjnego, bardziej ekologiczne życie itd. Te motywacje mogą się przeplatać, ale powinniśmy zdecydować jakie mamy priorytety, bo w zależności od tego będziemy budować różne systemy.
Ostatecznie zawsze chodzi o znalezienie pewnej równowagi pomiędzy kryteriami. Przykładowo, zbudowanie instalacji, z której możemy czerpać prąd także w razie awarii sieci wymaga przynajmniej zastosowania specjalnego inwertera (tzw. hybrydowego). Jeszcze lepiej, jeżeli zdecydujemy się przy tym na magazyn energii, bo nie tylko będziemy mieć prąd również po zachodzie słońca, ale magazyn pozwoli kompensować chwilowe wahania w jej poborze i produkcji. Hybrydowy falownik, a tym bardziej zestaw akumulatorów oznacza niemałe dodatkowe koszty. Ile więc jesteśmy gotowi dopłacić za korzyści, które oferują? Tym bardziej, że tu mamy stopniowanie – magazyny energii bardzo różnią się pojemnością i ceną. Dobierając jego wielkość zadecydujemy przy tym czy będzie on w stanie zapewnić tylko minimum zasilania awaryjnego wyłącznie dla kluczowych urządzeń (np. alarm, lodówka, podstawowe oświetlenie), czy odpowiednio duży będzie w stanie zasilać większość sprzętów, a przy tym wydatnie zmniejszy ilość energii oddawanej do sieci.
Z kolei jeśli naszym podstawowym celem jest obniżenie rachunków za energię, a nie niezależność od systemu energetycznego, to najbardziej ekonomicznym wariantem będzie układ działający wyłącznie w połączeniu z siecią (on-grid) i bez magazynu energii. Wytyczenie priorytetów jest tym bardziej potrzebne, że chyba nikt nie dysponuje nieograniczonym budżetem na inwestycję. W praktyce musimy więc decydować z czego rezygnujemy lub ewentualnie odkładamy na przyszłość (np. zakup magazynu energii, powiększenie instalacji).
Jaka umowa i taryfa?
To z kim i na jakich warunkach podpiszemy umowę na dostawę i przesył energii ma zasadnicze znaczenie. Przede wszystkim dlatego, że w naszym kraju prawie wszystkie instalacje PV połączone są z siecią. Zaś od warunków umowy zależy, na jakich zasadach będziemy mogli oddawać nadmiar energii do sieci, pobierać ją oraz ile będzie kosztować.
Możliwość przekazywania nadmiaru energii z instalacji PV do sieci jest zagwarantowana ustawowo, jednak pod pewnymi warunkami. Moc takiej instalacji nie może by wyższa niż moc przyłączeniowa zapisana w umowie. Zwykle to nie problem, bo np. w domach jednorodzinnych typowa moc przyłączeniowa wynosi przynajmniej 12 kW, podczas gdy systemy PV o mocy powyżej 10 kWp są rzadkością.
Umowa koniecznie musi być tzw. umową kompleksową, czyli zawartą z jednym podmiotem, ale regulującą zarówno kwestie opłat za samą energię, jak i za jej przesył (dystrybucję). Przypomnijmy, że do operatora sieci jesteśmy niejako przypisani, ze względu na nieruchomość. Natomiast dostawcę samej energii możemy zmieniać, wybierając najkorzystniejszą ofertę. Większość z nich ma jednak podpisane stosowne umowy z operatorami sieci, dzięki czemu konsument nie musi już zawierać dwóch osobnych umów. Ostatecznie dostaje jeden rachunek (fakturę) za prąd. Jeśli jednak w naszym przypadku zakup energii oraz jej przesył regulują oddzielne umowy, to nie skorzystamy z możliwości przesyłania nadmiaru prądu z PV do sieci, a następnie odbierania go.
Musimy zmienić dostawcę energii na takiego, z którym możemy zawrzeć umowę kompleksową. Powinniśmy szczegółowo sprawdzić warunki zawieranej umowy. Ważna jest nie tylko stawka za 1 kWh. Wrogiem właścicieli instalacji PV są np. wysokie opłaty stałe (abonamentowe). Ich przecież nie zmniejszymy, niezależnie od tego, ile prądu sami wyprodukujemy. Różnica może zaś sięgać 300–400 zł w skali roku. Szczególnie, gdy zdecydujemy się na dodatkowe usługi w pakiecie, np. pomoc serwisanta w razie awarii różnych domowych urządzeń. Dobrze przemyślmy wybór tego rodzaju ofert, szczególnie jeżeli samo zużycie energii jest w naszym przypadku niskie. Opłaty stałe będą wówczas stanowić bardzo dużą część rachunku.
Głębokiego zastanowienia wymaga też wybór taryfy. Najpopularniejsza jest tzw. G11, w której stawka za prąd jest stała przez całą dobę. W innych (G12 oraz G12w) mamy np. tańszy prąd w godzinach nocnych, ale za to w ciągu dnia płacimy więcej. Do tego na rynku pojawiły się oferty pod pewnymi względami korzystniejszego, niż gwarantowane ustawowo bilansowania energii oddawanej i pobieranej z sieci - na razie wymagają właśnie przejścia na taryfę G12w. Przed wybraniem takiej taryfy trzeba dobrze przyjrzeć się temu, w jaki sposób korzystamy z energii. Jeśli będziemy czerpać prąd głównie w czasie obowiązywania wyższych stawek, to ostatecznie taka oferta może się okazać niekorzystna.
Jednak jeżeli chodzi o zasady rozliczania, to istny przewrót mogą wywołać zapowiadane przez rząd zmiany. Na razie system rozliczeń oparty jest na bilansowaniu energii. Jeżeli oddamy do sieci 1 kWh energii, to później możemy odebrać 0,8 lub 0,7 kWh. Od początku 2022 r. rząd zapowiada zasadniczą zmianę. Systemy PV przyłączone do sieci do końca 2021 r. mają funkcjonować na starych zasadach przez 15 lat. W przyłączonych później zamiast bilansowania będą pieniądze. Za 1 kWh oddanej energii dostaniemy ok. 0,26 zł. Stawka zależeć będzie od średnich cen energii, ale bez uwzględnienia opłat przesyłowych. Stąd jej niewielka wysokość. Do tej pory odbierając 80% energii zgodnie z zasadami bilansowania oszczędzaliśmy zaś ok. 0,50 zł/kWh. Nie wiadomo jednak jak ostatecznie będą brzmiały nowe regulacje, a tym bardziej – jak na nie zareaguje rynek.
Gdzie umieścić panele PV?
Wybór miejsca montażu paneli to jedna z najważniejszych decyzji. Bowiem zawsze musimy pamiętać, że to nie one są tak naprawdę źródłem energii, lecz pochodzi ona z promieniowania słonecznego. Jeżeli więc nie będą dobrze nasłonecznione, będzie na nie padał cień itp., to uzysk energii będzie niewielki, nie zbliży się nawet do tzw. mocy zainstalowanej paneli, czyli teoretycznie możliwej przy odpowiednio mocnym nasłonecznieniu. Trzeba jednak od razu wyjaśnić, że przez większość czasu pracy rzeczywista moc paneli nie przekracza połowy mocy zainstalowanej. Wynika to po prostu ze specyfiki naszego klimatu. Moc mikroinstalacji, podawana np. jako 6 kWp, jest wartością szczytową, w praktyce osiąganą rzadko i na krótko. Jednak w prawidłowo zbudowanym systemie uzyskamy z niej ok. 6000 kWh energii.
Podstawą jest dobra ekspozycja na słońce. Za najlepsze uznaje się skierowanie paneli wprost na południe i nachylenie pod kątem ok. 35°. W skali roku pozwala to uzyskać najwięcej energii. Jednak skierowanie bardziej na wschód lub zachód jest dopuszczalne. Panele mogą być zwrócone nawet wprost na któryś z tych kierunków. Dodatkowo zmiana kąta nachylenia względem gruntu pozwala nieco zrównoważyć mniej korzystną orientację. Rzetelnie przygotowana oferta montażu instalacji powinna zawierać także informację na ile lokalizacja paneli odbiega od optimum i jak to wpłynie na uzysk prądu. Różnice nie powinny przekroczyć kilkunastu procent. Z takimi po prostu musimy się pogodzić, tym bardziej, że zwykle wynikają z czynników których nie możemy zmienić - ustawienia domu, kąta nachylenia dachu itp. Jednak w zdecydowanie niesprzyjających warunkach nie ma sensu na siłę układać paneli na dachu. Na przykład, jeżeli umieścimy je od północy to uzyskamy dwa razy mniej energii, niż gdyby znalazły się na południowej połaci. Czyli będą działać, ale czy warto od razu marnować połowę ich potencjału?
Osobny problem to systemy w których panele znajdują się na odmiennie naświetlonych połaciach dachu. Często wynika to z konieczności, niekiedy zaś z chęci uzyskania bardziej równomiernej produkcji energii w ciągu doby. Tego rodzaju system można zbudować prawidłowo, jednak uwzględnienie odmiennego nasłonecznienia paneli wymaga zastosowania specyficznych rozwiązań technicznych.
Omawiając wybór miejsca na panele nie można nie napisać o szkodliwym wpływie zacienienia. Zapamiętajmy, że jest ono jednym z najgorszych wrogów instalacji PV. Najgorzej, jeśli częściowo zacienione są pojedyncze panele – w tym samym czasie są częściowo nasłonecznione, ale pada na nie cień rzucany przez lukarnę, komin, antenę. Skutkom zacienienia można w pewnym stopniu przeciwdziałać, ale zawsze jest to jedynie szukanie najlepszego sposobu zminimalizowania strat. Zdecydowanie lepiej, jeśli zacienienia da się uniknąć.
Przy niekorzystnej orientacji dachu, jego zacienieniu lub zbyt małej powierzchni lepszym rozwiązaniem może być umieszczenie paneli na gruncie, na osobnej konstrukcji wsporczej. Oczywiście, wchodzi to w grę tylko przy odpowiednio dużej działce, no i nie każdy zechce je ustawić w rzucającym się w oczy miejscu. Jednak pamiętajmy, że systemy na gruncie mają sporo zalet. Można je ustawić optymalnie względem stron świata i dowolnie wybrać kąt nachylenia. Mamy też na nie więcej miejsca niż na dachu. Sam montaż jest przy tym prosty i nie wymaga prowadzenia prac na wysokości. Nie można też zapominać o wygodzie późniejszej kontroli i konserwacji. Ewentualne oddalenie paneli od budynku nie jest zaś problemem, bo żeby uniknąć strat energii wystarczy dobrać przewody o odpowiednio dużym przekroju. Według podobnych zasad co instalacje na gruncie zakłada się instalacje na dachach płaskich. Jednak w tym przypadku, szczególnie przy dużej liczbie paneli, należy zasięgnąć opinii konstruktora, czy konstrukcja jest wystarczająco solidna.
Jak duża instalacja?
Jak dużą instalację PV warto założyć? To pytanie nurtuje chyba każdego inwestora, a udzielenie na nie odpowiedzi nie jest łatwe. Można powiedzieć, że obowiązujący obecnie system bilansowego rozliczania za energię oddawaną do sieci i pobieraną z niej wyznacza górną granicę mocy. Po prostu nie warto zakładać systemu produkującego wyraźnie więcej energii niż sami zużywamy w ciągu roku. Nadmiar energii nam po prostu przepadnie, za niewykorzystaną nadwyżkę nie dostaniemy ani grosza. Z tego punktu widzenia uzasadnione może być tylko niewielkie powiększenie instalacji (ok. 20%), żeby zrównoważyć fakt, że z sieci odbieramy nie 100% lecz 80% tego co do niej oddaliśmy.
Wielką niewiadomą pozostaje za to nowy system rozliczania. Tak naprawdę to nie wiadomo jakie będą jego szczegółowe zasady, ani kiedy wejdzie w życie. Niewątpliwie jednak będzie zawierał jakieś regulacje ograniczające wielkość instalacji, bo jako jeden z zasadniczych celów podano właśnie chęć zmniejszenia obciążenia sieci prądem pochodzącym z mikroinstalacji. Przy czym zasadniczym sposobem ma być zniechęcenie inwestorów do budowania systemów wytwarzających więcej prądu niż wynosi jego zużycie w domu. Tego rodzaju deklaracje są o tyle zaskakujące, że to przecież obowiązujący system opustów znakomicie zniechęcał do przewymiarowywania instalacji. Tak czy inaczej, najbezpieczniej będzie raczej trzymać się zasady, że na 1000 kWh prądu zużywanego rocznie w domu dobieramy ok. 1 kWp mocy instalacji. Oczywiście, po uwzględnieniu korekty wynikającej z odbiegającego od ideału ustawienia paneli oraz ich ewentualnego zacienienia.
Ponadto zgodnie z regulacjami ustawowymi, mając instalację ponad 10 kWp, odbieramy z sieci już tylko 70% (zamiast 80%) przekazanej do niej uprzednio energii. Nie warto więc nieznacznie przekraczać tego progu i zakładać panele o mocy np. 11 kWp. W takim układzie pozyskamy wprawdzie więcej prądu ze słońca, ale jeżeli większość z niego będziemy oddawać do sieci, to ostatecznie wcale nie będziemy mieć więcej energii do dyspozycji.
Jeżeli zaś chodzi o dolną granicę wielkości, to systemy poniżej 3 kWp są mało opłacalne. Ostatecznie chodzi jednak o to, że im system mniejszy, tym ostatecznie wyższa cena za 1 kWp. Tę tendencję wzmocniła jeszcze wprowadzona w 2021 r. zmiana zasad programu „Mój Prąd” w postaci obniżenia kwoty dotacji z 5000 zł do 3000 zł. W małym układzie 3 kWp za 14 000–15 000 zł, różnica jest znacznie bardziej odczuwalna niż w takim o mocy 7 kWp za 30 000 zł.
Nie wolno też zapominać, że pytanie o wielkość instalacji PV ma jeszcze jeden aspekt – to ile miejsca ona zajmie. Jeśli dysponujemy dużym i korzystnie zorientowanym dachem albo robimy instalację na gruncie na rozległej posesji, to powierzchnia zajmowana przez panele jest rzeczą drugorzędną. Wówczas najważniejsza nie jest moc jednego panelu, lecz koszt 1 kWp. Natomiast, gdy dysponujemy ograniczoną przestrzenią, większa moc paneli przy tej samej powierzchni zabudowy może okazać się bardzo pożądana. A różnice pomiędzy różnymi modelami mogą sięgać ponad 100 Wp (np. 400 zamiast 300 Wp). Przekłada się to na różnicę nawet kilku sztuk paneli.
W sieci czy poza nią?
W ogromnej większości przypadków mikroinstalacje PV współdziałają z siecią energetyczną. Taki układ ma wiele zalet, zaśbjego popularność wynika przede wszystkim z naszych warunków klimatycznych. Po prostu kiedy panele dają dość prądu to jest on na bieżąco wykorzystywany. Jeżeli zaś jest go zbyt mało lub nie ma go wcale (nocą), wtedy urządzenia czerpią prąd z sieci. W wariancie nazywanym on-grid potrzebna jest zawsze pełna synchronizacja mikroinstalacji z siecią. Z praktycznego punktu widzenia oznacza to, że w razie wyłączenia sieci nie możemy też czerpać prądu z mikroinstalacji. Dzieje się tak choćby w tym czasie nasłonecznienie było intensywne. Poza tym nie ma też akumulatorów (magazynów energii). Tak więc trudno mówić o jakiejkolwiek niezależności od sieci. Najwyżej w sensie finansowym, bo nasze rachunki mogą spaść niemal do zera.
Natomiast wersja hybrydowa umożliwia działanie mikroelektrowni również w razie wyłączenia sieci. Ponadto zwykle wyposaża się je w magazyny energii, dzięki czemu dysponujemy jej pewnym zapasem, choćby na potrzeby podstawowego zasilania awaryjnego. Ponadto akumulatory pełnią funkcję bufora – przynajmniej przez jakiś czas są w stanie zapewnić więcej energii niż w danym momencie dają panele. Analogicznie przejmują też jej chwilowy nadmiar. Zyskujemy więc pewną niezależność od sieci, zachowując przy tym wszystkie zalety systemu on-grid. Lepiej wykorzystujemy energię, bo mając jej zapas w magazynie, możemy przesunąć godziny poboru prądu z sieci. Najbardziej przydaje się to, jeśli korzystamy z taryfy G12, ze zróżnicowaną stawką w ciągu doby. W przypadku firm dodatkowo można zmniejszyć tzw. opłatę mocową. Wadą jest wzrost ceny, bo trzeba kupić specjalny, droższy falownik oraz magazyn energii. Koszt instalacji rośnie o kilkanaście tysięcy złotych.
Natomiast układy off-grid spotyka się naprawdę rzadko. Działają one zupełnie poza siecią, tzn. budynek nie ma przyłącza energetycznego. Prąd pochodzi więc wyłącznie z paneli. Taki układ ma jednak sens co najwyżej w domku letniskowym – używanym tylko sezonowo i o bardzo małym zapotrzebowaniu na energię. Przy założeniu, że wykonanie przyłącza sieciowego byłoby trudne i kosztowne. Zasadniczy problem jest taki, że nawet kupując akumulatory o dużej pojemności nie zgromadzimy energii na sezon zimowy, kiedy nasłonecznienie jest kilka razy mniejsze, niż wiosną i latem. Problemu niedoboru energii w zimie więc nie rozwiążemy.
Jarosław Antkiewicz
fot. Bruk-Bet Fotowoltaika/Fronius/Columbus Energy/Soleko Polska/Zeneris Projekty