Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Skrzynka porad - Czy instalacja paneli fotowoltaicznych (FV) jest opłacalna?

Jak to w życiu często bywa, także na pytanie: Czy instalacja paneli fotowoltaicznych (FV) jest opłacalna? nie ma jednoznacznej odpowiedzi.
Article Image
(...) chodzi o fotowoltaiczne panele słoneczne (...) ile trzeba paneli na 800W? (...) informacje z internetu wydają się aż za dobre (...) kiedy realnie zwróci się zakup (...)? (...)

Czy instalacja paneli fotowoltaicznych (FV) jest opłacalna?

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Słońce w środku bezchmurnego dnia dostarcza bardzo duże ilości energii, około 1000W/m2, ale niestety sprawność energetyczna ogniw FV jest niewysoka: 10...20%, co daje 100...200W/m2. Teoretycznie by uzyskać moc 800 watów potrzeba więc 4...8 metrów kwadratowych paneli. Dlatego przy wyborze trzeba kierować się nie tyle powierzchnią paneli, co ich mocą. W praktyce trzeba też uwzględnić szereg innych czynników, ale omówienie ich daleko wykracza poza ramy Skrzynki porad.

Ponadto, podaną moc nominalną panele uzyskają jedynie w ciągu słonecznego, bezchmurnego dnia. Tylko w ciągu dnia, i tylko w optymalnych warunkach. Po pierwsze podawana w katalogach i materiałach reklamowych moc nominalna paneli fotowoltaicznych, wyrażana w kWp (kilowatów mocy szczytowej), wyznaczana jest w umownych warunkach laboratoryjnych. Praca w innych warunkach oznacza w praktyce, że uzyskiwana moc jest mniejsza.

Moc chwilowa ogniw to jedno, a całkowita ilość produkowanej energii to coś jeszcze innego i też zależy od warunków. Moc maksymalną bliską nominalnej panel oddaje rzadko. Nawet w ciągu dnia przez większość czasu oddawana moc jest dużo mniejsza od nominalnej, a w nocy oczywiście zerowa. Ten sam panel pracujący w słonecznej Kalifornii czy Hiszpanii da sumarycznie w ciągu roku więcej energii, niż pracując w Polsce czy deszczowej Wielkiej Brytanii.

O ilości uzyskanej energii decyduje nie tylko podana w katalogu sprawność i moc, ale też klimat i warunki geograficzne. W grę wchodzi kilka czynników, ale w pierwszym przybliżeniu można przyjąć, że z ogniwa słonecznego o mocy „laboratoryjnej” 1kWp można uzyskać w ciągu roku 1000kWh energii.

Rys.A Kluczowe składniki instalacji 'off-grid'

Liczba 1000kWh robi wrażenie. I tu przechodzimy do wpisów w Internecie. Mnóstwo optymistycznych opinii umieszczanych jest na stronach i forach firm, handlujących i instalujących „fotowoltaikę”. Niewątpliwie firmy te dbają o swój interes i na pewno umieszczą w Internecie materiały mające zachęcić klienta.

Często materiały te są zbyt optymistyczne i pokazują tylko jasną stronę zagadnienia, nie wspominając o wadach.

Wydawać by się mogło, że na niezależnych forach internetowych można znaleźć rzetelnie i miarodajne informacje. Niestety nie. Na wielu forach panuje bałagan, mnóstwo wpisów pochodzi od osób, które nie mają podejścia technicznego i nie rozumieja nawet kluczowych aspektów zagadnienia. Stąd częste kłótnie, sprzeczne opinie oraz tendencyjne, a nawet ewidentnie fałszywe wpisy.

Zdecydowana większość wpisów dotyczących paneli fotowoltaicznych to wpisy pozytywne, a nawet entuzjastyczne. Niestety, bardzo często mają mniej więcej taką postać:

Kupiłam zestaw w firmie XXXXX i jestem bardzo zadowolona!
Po zakupie zestawu w firmie www.xxxx.pl bardzo obniżyły mi się rachunki za prąd!

Można się domyślać, że duża część takich wpisów, prawdopodobnie większość, jest robiona przez osoby związane z tymi firmami lub przez samych pracowników. Tego rodzaju niekonkretne opinie są nie tylko niewiarygodne, ale wręcz wprowadzają w błąd.

Łatwo ulec często spotykanej żonglerce liczbami. Ponieważ w popularnych taryfach za 1kWh płacimy w sumie razem z dodatkowymi opłatami około 60...70gr, więc teoretycznie w ciągu roku panele o mocy 1kWp, o powierzchni 5...10m2, które wytworzą 1000kWh, pozwolą zaoszczędzić 600...700zł.

Niejeden słabo zorientowany elektronik po takiej informacji zacznie przeglądać portale aukcyjne i oferty sprzedaży tanich, używanych paneli, by sprawdzić, ile będą go kosztować panele o mocy kilku kilowatów. Niestety, zakup używanych paneli niewiadomego pochodzenia może okazać się fatalną, kosztowną pomyłką.

Owszem, w Internecie można znaleźć nieliczne konkretne, precyzyjne informacje, ale wyszukanie ich i „oddzielenie ziarna od plew” to spory wysiłek. Nie wszystkie są optymistyczne, o czym dalej.

Aby w ogóle dyskutować o fotowoltaice trzeba na początek rozróżnić instalacje „on-grid” oraz „off-grid”.

Czym się różnią instalacje „on-grid” i „off-grid”?

Zgodnie z nazwą, instalacja „off-grid”, czyli wyspowa, nie jest dołączona do sieci energetycznej 230V. Kluczowe składniki pokazuje rysunek A. Energia z paneli FV poprzez kontroler ładowania dostarczana jest do akumulatorów, a także ewentualnych odbiorników prądu stałego (np. oświetlenie LED) oraz inwertera, który z prądu i napięcia stałego wytwarza przebieg sinusoidalny 230V 50Hz, zasilający odbiorniki prądu zmiennego. Gdy panele nie dostarczają energii jest ona pobierana z akumulatorów, gdzie wcześniej została zgromadzona w ciągu dnia. Właściwości instalacji w dużej mierze zależą od pojemności akumulatorów.

Rys.B Uproszczony schemat instalacji 'on-grid'

Rysunek B pokazuje uproszczony schemat instalacji „on-grid”. Energia z paneli podawana jest do inwertera, który wytwarza napięcie 230V 50Hz, które zasila odbiorniki w domu, a ewentualny nadmiar energii jest przez dwukierunkowy licznik energii dostarczany do sieci energetycznej, pełniącej rolę akumulatora nadwyżek energii. Gdy panele nie dają energii, całe zapotrzebowanie pokrywane jest z sieci energetycznej.

Instalacje wyspowe (off-grid) są nieopłacalne ekonomicznie i nie widać perspektyw, żeby się to w przewidywalnej przyszłości zmieniło. Przyczyną są koszty akumulatorów. Takie instalacje mają sens tylko tam, gdzie nie ma szansy dołączenia do sieci energetycznej.

Opłacalnie ekonomicznie mogą być jedynie instalacje „on-grid”, gdzie rolę akumulatora o nieograniczonej pojemności pełni krajowa sieć energetyczna. Mogą być, ale nie zawsze tak jest. Po pierwsze w umowie prosumenckiej z zakładem energetycznym musi być zagwarantowany roczny, a nie półroczny okres rozliczeniowy nadwyżek energii dostarczanych latem do sieci.

Inne czynniki wpływające na opłacalność paneli FV

Po drugie, opłacalność zależy od kosztów, jakości i trwałości wszystkich składników instalacji, nie tylko paneli, ale też inwertera i składników pomocniczych. Ponadto instalacji „on-grid” nie można zrobić we własnym zakresie – musi ją wykonać autoryzowana firma. Oczywiste jest, że po założeniu instalacji FV „on-grid” rachunki za prąd będą mniejsze. O ile mniejsze? A jaki jest koszt instalacji? I jakie będą przyszłe koszty utrzymania/serwisowania? Dopiero rzetelne przeanalizowanie tego rodzaju szczegółowych danych pozwoli oszacować czy w ogóle inwestycja się zwróci, a jeżeli tak, to po jakim czasie?

Niestety, często klientowi przedstawiane są kalkulacje uproszczone, zbyt optymistyczne, pomijające część kosztów. Jednak generalnie dobrze zaprojektowane, dobrej jakości systemy „on-grid” powinny być opłacalne, tyle że ich koszt zwraca się po minimum dziesięciu latach. I to tylko przy mocy zainstalowanej co najmniej kilku kilowatów. Instalacja o mocy rzędu kilowata nie zwróci się nigdy. Temat jest trudny, w grę wchodzi szereg czynników, nie tylko technicznych, ale też ekonomicznych oraz prawno-administracyjnych. Sytuacja dynamicznie się zmienia na korzyść osób instalujących systemy „on-grid”, niemniej należy liczyć się długim okresem zwrotu tego rodzaju inwestycji.

Tematyka materiału: panele fotowoltaiczne
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich grudzień 2019
Udostępnij
Czytelnia kategorie
AI-Sztuczna Inteligencja
Aparatura
Arduino
Artykuły
Audio
Automatyka
Ciekawostki
CNC
DIY
Druk 3d
Elektromechanika Fotowoltaika
FPGA-CPLD-SPLD
GPS
IC-układy scalone
Interfejsy
IoT
Konkursy
Książki
Lasery
LED/LCD/OLED
Mechatronika
Mikrokontrolery (MCV,μC)
Moc Moduły
Narzędzia
Optoelektronika
PCB/Montaż Podstawy elektroniki
Podzespoły bierne
Półprzewodniki Pomiary i testy
Porady
Projektowanie
Raspberry Pi
Retro
RF
Robotyka
SBC-SIP-SoC-CoM
Sensory Silniki i serwo
Software
Sterowanie
Transformatory
Tranzystory
Wyświetlacze
Wywiady
Wzmacniacze Zasilanie
W tym numerze znajdziesz źródłową wersję artykułu publikowanego obok
Elektronika dla Wszystkich
grudzień 2019
Elektronika dla Wszystkich
Przejrzyj i kup
UK Logo