W obliczu rosnących cen prądu i niepewnej przyszłości rynku energetycznego fotowoltaika jest jednym z najpewniejszych alternatywnych źródeł energii. Produkcja prądu z promieniowania słonecznego jest nie tylko ekologiczna, ale też – w odróżnieniu od innych form OZE – dostępna niemal dla każdego. Czy jednak fotowoltaika może zapewnić Ci pełną niezależność od wahań cen energii elektrycznej? A jeśli tak, to co pomoże Ci ją osiągnąć? Sprawdź w naszym artykule!
Jak działa fotowoltaika?
Fotowoltaika to technologia pozwalającą przekształcać promieniowanie słoneczne w energię elektryczną. Dostępne dziś rozwiązania sprzętowe są na tyle zaawansowane, że pozwalają stworzyć wydajną instalację fotowoltaiczną na dachu własnego domu i to w stosunkowo przystępnej cenie. Dzięki temu można znacznie ograniczyć konieczność korzystania z sieci energetycznej i uzyskać zwrot inwestycji już po kilku latach.
Na przydomową instalację fotowoltaiczną składa się kilka elementów:
- panele fotowoltaiczne – podstawowa składowa systemu. Zachodzi w nich zjawisko fotowoltaiczne, w wyniku którego energia słoneczna przekształcana jest w prąd stały;
- inwerter (falownik) – jego zadaniem jest przekształcenie prądu stałego w prąd zmienny i dostosowanie jego parametrów do domowej instalacji elektrycznej;
- system montażowy;
- dwukierunkowy licznik energii – pokazuje ilość energii wytworzonej przez panele fotowoltaiczne i oddawanych bądź sprzedawanych do sieci nadwyżek (w zależności od systemu, według którego rozliczamy prąd z fotowoltaiki – net-metering lub net-billing), a także ilość energii pobranej z sieci.
Większość gospodarstw domowych nie zużywa całej wytworzonej w ciągu dnia energii. Nadwyżka prądu jest wprowadzana lub sprzedawana do sieci energetycznej, a jeśli produkcja prądu jest niewystarczająca lub nie zachodzi wcale, można tę energią pobrać bądź kupić z sieci i zapewnić domowi ciągłość zasilania.
Opłacalność fotowoltaiki w Polsce – czy klimat sprzyja oszczędzaniu?
Wokół fotowoltaiki narosło wiele mitów związanych z opłacalnością instalacji fotowoltaicznej i możliwości uniezależnienia się od zewnętrznych dostaw energii.
Najczęściej poruszanym w tej materii zagadnieniem jest nasłonecznienie w Polsce. Zdaniem sceptyków jest ono niewystarczające i nie pozwala na produkcję takiej ilości prądu, która zaspokoiłaby potrzeby gospodarstwa domowego nie tylko po zmroku, ale również np. zimą, bez konieczności ponoszenia dodatkowych opłat za pobór energii z sieci.
Dane meteorologiczne jednoznacznie potwierdzają jednak, że klimat naszego regionu Europy jest optymalny do produkcji energii ze słońca. Co więcej, wydajność paneli fotowoltaicznych w ujęciu rocznym jest wręcz lepsza niż w przypadku wysoko nasłonecznionych krajów południowych. Dlaczego tak się dzieje? Duże znaczenie ma temperatura powietrza. Wbrew pozorom ogniwa fotowoltaiczne najlepiej pracują w umiarkowanych i niższych temperaturach – za optymalną przyjmuje się temperaturę na poziomie 25°C. Upały zmniejszają efektywność instalacji, a nawet mogą prowadzić do ich uszkodzeń.
W Polsce natężenie promieniowania słonecznego rocznie wynosi średnio 1000 kWh/m2. Oznacza to, że panel słoneczny o mocy 1 kWp jest w stanie dostarczyć około 1000 kWh prądu w ciągu roku. Przeciętny dom jednorodzinny o powierzchni 100-150 m2 i zamieszkany przez 3-4 osoby zużywa rocznie ok. 4000-5000 kWh energii. W związku z tym instalacja o mocy 5 kWp teoretycznie jest w stanie pokryć przeciętne zapotrzebowanie domu na prąd.
Trzeba jednak pamiętać, że ponad ¾ promieniowania słonecznego w Polsce przypada od kwietnia do września, a w grudniu i styczniu produkcja energii jest niska. W tych miesiącach należy pobierać lub kupować prąd z sieci, co wiąże się z dodatkowymi opłatami. Jednym z rozwiązań jest więc inwestycja w instalację fotowoltaiczną o mocy większej o 20-30% niż wynosi roczne zapotrzebowanie.
Te wyliczenia potwierdzają dane statystyczne. Średnia moc instalacji fotowoltaicznej w Polsce wynosi 6,7 kWp* i jest to ilość wystarczająca do pokrycia pełnego zapotrzebowania na energię w domu. Z drugiej strony trzeba pamiętać, że fotowoltaika o większej mocy oznacza wyższe koszty inwestycyjne oraz dłuższy okres zwrotu.
Oczywiście wydajność ogniw zależy również od innych czynników: miejsca montażu instalacji (na dachu lub na ziemi) czy kąt nachylenia paneli. Najważniejsza jest jednak jakość komponentów i właściwy sposób montażu. Warto zatem zainwestować w wysokiej klasy panele od zaufanego dostawcy.
Magazyny energii – sposób na większą niezależność energetyczną
W zależności od modelu rozliczeń prosument albo oddaje, albo sprzedaje nadwyżki wyprodukowanej energii do sieci. W pierwszym wariancie w okresie zwiększonego zapotrzebowania na prąd, pobiera z sieci 70-80% wprowadzonej uprzednio energii. W drugim musi odkupić prąd po cenach rynkowych. W obu przypadkach korzystanie z prądu z sieci wiąże się więc z kosztami.
Rozwiązaniem tego problemu jest – oprócz doboru odpowiedniej mocy instalacji fotowoltaicznej – zakup magazynu energii. Dzięki temu wyprodukowane nadwyżki nie są od razu sprzedawane operatorowi, a przesyłane do magazynu i zużywane, kiedy warunki atmosferyczne są mniej korzystne. Dopiero kiedy magazyn się zapełni, „nadprogramowy” prąd jest odprowadzany do sieci. W zależności od pojemności magazynu pozwala to niemal całkowicie wyeliminować potrzebę pobierania lub kupowania energii z sieci. W niektórych przypadkach można nawet wygenerować zyski ze sprzedaży prądu.
Koszt zakupu magazynu jest jednak relatywnie wysoki i wydłuża czas zwrotu inwestycji, stąd też wciąż stosunkowo niewiele osób się na niego decyduje. Sporym ułatwieniem jest możliwość uzyskania dofinansowania w wysokości do 16 tys. zł i 50% jego wartości. Czyni to całą inwestycję bardziej opłacalną i pozwala szybko uzyskać niezależność energetyczną na satysfakcjonującym poziomie.
Czy całkowita niezależność energetyczna domu jest możliwa?
Uniezależnienie się od zewnętrznych dostaw energii w 100% w większości przypadków nie jest możliwe – przynajmniej obecnie. Stoją za tym najczęściej wysokie koszty inwestycyjne (konieczność zamontowania większej instalacji lub zakupu magazynu energii).
Za montażem instalacji fotowoltaicznej przemawia jednak wiele argumentów. Sprzyjające warunki atmosferyczne w całym kraju, coraz większa wydajność i żywotność dostępnych rozwiązań, a także możliwość skorzystania ze wsparcia finansowego – to wszystko pozwala stworzyć instalację maksymalnie dopasowaną do potrzeb jej właściciela i obniżyć rachunki za prąd nawet o 95%. Tak wysoka efektywność sprawia, że wahania cen energii na rynku będą mało odczuwalne dla konsumenta. Niewątpliwie fotowoltaika jest więc korzystnym rozwiązaniem, które pozwala budować spokojną przyszłość.
*https://corab.pl/uploads/media/6086622371d0f/rynek-mikroinstalacji-fotowoltaicznych-polska-2020-stowarzyszenie-branzy-fotowoltaicznej-sbf-polska-pv.pdf [dostęp: 18 marca 2024)
