Encyklopedia

Wszystko od A do Z co potrzebujesz wiedzieć na temat paneli fotowoltaicznych.

Jakie są koszta? Od czego zależą? Czy można otrzymać dofinansowanie ze środków UE? Jak wybrać? Czy dach jest odpowiedni pod instalację? O tym i o wielu innych kwestiach dowiesz się zgłębiając specjalnie przygotowane przez nas materiały.

Słownik pojęć:

  • Fotoogniwo – występuje również jako pojęcia takie jak: ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo słoneczne. Jest to element półprzewodnikowy, w którym dochodzi do zamiany energii promieniowania słońca w energię elektryczną.
  • Moduł fotowoltaiczny – urządzenie odpowiedzialne za przetwarzanie promieni słonecznych na prąd stały.
  • Panel fotowoltaiczny – wiele modułów, które zostały ze sobą połączone.
  • Falownik  – element służący do przekształcania prądu stałego w prąd zmienny. Dzięki falownikom prąd stały wytworzony w modułach zostaje dostosowany do odbiorników i sieci elektrycznej
  • Mikroinstalacja – instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 40 kW, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV lub o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu nie większej niż 120 kW.
  • Prosument – odbiorca końcowy dokonujący zakupu energii elektrycznej na podstawie umowy kompleksowej, wytwarzający energię elektryczną wyłącznie z odnawialnych źródeł energii w mikroinstalacji w celu jej zużycia na potrzeby własne, niezwiązane z wykonywaną działalnością gospodarczą.
  • Oznaczenia:
    DC – prąd stały
    AC – prąd przemienny
    Isc – prąd zwarcia baterii słonecznej
    Impp– prąd w punkcie mocy maksymalnej baterii słonecznej
    Voc – napięcie obwodu otwartego baterii słonecznej
    Vmpp – napięcie w punkcie mocy maksymalnej baterii słonecznej
  • Przeliczenie ile energii można wyprodukować z 1 kW – przyjmuje się, że w polskich warunkach klimatycznych poprawnie zoptymalizowana instalacja jest w stanie wyprodukować między 950 a 1025 kWh/kWp.

Na początek zajmijmy się znaczeniem określenia fotowoltaika – co to jest?

Pojęciem fotowoltaiki określa się dziedzinę nauki oraz techniki, która zajmuje się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną, czyli mówiąc inaczej – wytwarzanie prądu elektrycznego przy wykorzystaniu darmowych promieni słonecznych.

Fotowoltaika działa na zasadzie efektu fotoelektrycznego co znaczy, że potrzebuje światła, a nie ciepła, dlatego nawet w pochmurne dni nie ma potrzeby martwić się o prąd w swoim domu. 

Ogniwa, czyli inaczej zwane komórki solarne. Co można o nich powiedzieć? Zacznijmy od faktu, że pojedyncze ogniwo jest w stanie wygenerować prąd o mocy 1-6,97 W. Co nam to mówi? Otóż w celu maksymalizacji uzyskiwanych efektów, ogniwa łączone są w moduły fotowoltaiczne, czyli grupy ogniw, które najczęściej są produkowane w panelach o powierzchni 0,2 – 1,0 m². Komórki używane podczas konstruowania paneli słonecznych,  przede wszystkim są stosowane w technice kosmicznej, a prócz tego zastosowanie swoje znajdują jako żródło zasilania urządzeń takich jak np. światła drogowe. Do ich głównych zalet należą przede wszystkim bezobsługowość oraz wieloletnia żywotność (gwarantowana na 25 lat). 

Źródło filmu: Youtube, kanał Learn Engineering

inverter-1035177

Jak działa falownik? Najprościej mówiąc jest to urządzenie elektryczne, które zamienia prąd stały, którym jest zasilane, na prąd przemienny o regulowanej częstotliwości wyjściowej.

Falownik sercem instalacji. Porównanie falownika do organu podtrzymującego życie takiego jak serce jest bardzo trafne, dlatego niezwykle ważny jest jego prawidłowy wybór, który może zadecydować o technicznym i finansowym powodzeniu całej inwestycji. Jednym z argumentów przemawiającym za przemyślanym zakupem jest fakt, że około 20% kosztów całej instalacji to kwota, którą zapłacimy za falownik.

Istotne, aby podczas podejmowania decyzji zwrócić uwagę na:

  • szybkość wyszukiwania i utrzymania punktu mocy maksymalnej MPP,
  • sprawność urządzenia (zwłaszcza przy częściowym obciążeniu),
  • stopień ochrony (minimum IP65)
  • zakres temperatur pracy (najlepiej od -25°C do +60°C),
  • liczba faz (dla uzyskania lepszej efektywności polecamy falowniki trójfazowe).

Kierowanie się najniższą ceną przy wyborze falownika jest częstym błędem popełnianym podczas zakupu. Nie negujemy chęci nabycia kierując się względem ekonomicznym, jednak najważniejsze jest zwrócenie uwagi na:  jakość i dostępność działania serwisu.

Panele słoneczne, czyli oszczędność pieniędzy i środowiska

Po pierwsze inwestycja w energię wykorzystującą działanie promieni słonecznych jest nie tylko dla osób, które chcą zaoszczędzić. Jest również inwestycją w dobro naszego wspólnego środowiska. To duży krok w przyszłość, ponieważ w przeciwieństwie do wyczerpalnych zasobów naszej planety, światło słoneczne dostępne jest zawsze w takich samych ilościach.

Po drugie panele słoneczne nie emitują szkodliwych gazów cieplarnianych, takich jak CO2 (dwutlenek węgla), ponadto w przeciwieństwie do instalacji wykorzystujących wodę / wiatr – panele fotowoltaiczne nie wydają żadnych dźwięków.

Kolejnym argumentem potwierdzającym tezę dotyczącą tego, iż dzięki instalacji paneli solarnych można zaoszczędzić jest fakt, że przy odpowiednim dobraniu rozmiaru instalacji, panele słoneczne wyprodukują tyle energii, aby konieczność dzisiejszych czasów, jaką jest używanie elektryczności zaspokoi potrzeby wszystkich mieszkańców, a rachunki za prąd zostaną obniżone niemal do zera. Dzięki rozwiązaniu, którym jest fotowoltaika podwyżki cen za energię elektryczną nie będą nas stresować. Fakt posiadania paneli zapewnia ich właścicielom  niezależność i bezpieczeństwo energetyczne.

sustainability-3300869

Źródło: www.energysage.com

Źródło: www.wysokienapiecie.pl

Koszt budowy farmy PV o mocy 1MW?

Ile może kosztować własna elektrownia słoneczna o mocy około 1 MW? Czy jest to opłacalna inwestycja? Takie pytania zadaje sobie wielu przedsiębiorców, rolników czy też właścicieli nieruchomości. W tym roku ma być przeprowadzona duża aukcja na przyznanie wsparcia dla odnawialnej energii. Inwestorzy dostaną pewną cenę za energię elektryczną przez 15 lat. Spodziewane finansowanie ma wystarczyć dla instalacji słonecznych o mocy ok. 750 MW. To około pięć razy więcej, niż wynosi moc dotychczas wybudowanych elektrowni słonecznych z koncesją. Spektakularny rozwój energetyki słonecznej w Polsce przewiduje także projekt Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku.  Pytania o słoneczne inwestycje stają się więc zasadne.

„Umiarkowana rentowność”

Najnowsza analiza przeprowadzona przez Michała Raczkiewicza z Agencji Rynku Energii ocenia, że farmę fotowoltaiczną cechuje „umiarkowana rentowność”.  Przeanalizował on modelową elektrownię o mocy do 1 MW, ulokowaną w okolicach Rzeszowa. Według założeń, elektrownia słoneczna z pełną mocą znamionową działa 118 godzin w roku. W pozostałych okresach jej produkcja znacząco spada i przez prawie połowę roku równa jest zeru. Roczna produkcja energii elektrycznej nie przekracza 1 106,4 MWh – ocenia analiza.

Co może być najciekawsze dla potencjalnego  inwestora – całkowite nakłady inwestycyjne przyjęto na poziomie 4 585 800 zł.  Oczywiście, model uwzględnia też koszty pozyskania kapitału, w różnych wariantach zakładając poziom wkładu własnego, wspierania się dotacjami i kredytem. Ostateczna cena sprzedaży energii elektrycznej z aukcji (cena skorygowana) uzależniona jest od otrzymanego wstępnego dofinansowania do projektu. Przy braku dodatkowego wsparcia inwestycyjnego, cena ta jest równa cenie oferowanej na aukcji, którą to przyjęto na poziomie ceny referencyjnej, tj. 420 zł/MWh.

Wniosek? „Przy zadanej wysokości ceny referencyjnej (420 zł/MWh) dla danego koszyka aukcyjnego inwestycja wymaga dodatkowego dofinansowania do nakładów inwestycyjnych w wysokości 30 proc.” – ocenia ekspert ARE. Jak dodaje, nawet przy skrajnie optymistycznym wariancie, prosty czas zwrotu z inwestycji (SPBT) wynosi 11 lat. Inwestor ma niewielki, w stosunku do nakładów inwestycyjnych, roczny zysk z tytułu sprzedaży energii elektrycznej, co wynika z jej niskiej produkcji.

Źródło: www.wysokienapiecie.pl

Mikroinstalacja – podłączenie do sieci

Procedura podłączenia do sieci fotowoltaiki jest prostsza niż może się to wydawa, a kogo dotyczy? 

Osób planujących montaż mikroinstalacji do 50 kW mocy zainstalowanej. Taka instalacja przyłączona może być do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym mniejszym niż 110kW.

 W jakim celu zgłaszamy mikroinstalację? Umożliwi nam to przekazanie nadwyżek wyprodukowanego prądu do sieci . Z tego tytułu sieć nie pobiera żadnych opłat. Choć zysk ze sprzedaży energii nie jest duży, to warto z tej możliwości skorzystać. 

Kiedy już nasza instalacja jest już poprawnie zamontowana tzn. zespół wykwalifikowanych i uprawnionych pracowników dokonał instalacji, możemy rozpocząć procedurę przyłączenia jej do sieci. Takie powiadomienie jest jednocześnie zgłoszeniem chęci przyłączenia mikroinstalacji. W zgłoszeniu mikroinstalacji należy wskazać:

  • dane właściciela mikroinstalacji
  • termin przyłączenia mikroinstalacji,
  • lokalizację przyłączenia mikroinstalacji,
  • rodzaj odnawialnego źródła energii użytego,
  • moc zainstalowanej elektrycznej mikroinstalacji.

Cała procedura zgłoszenia trwa około 30 dni, więc musimy to wziąć pod uwagę, wybierając moment zgłoszenia. Zgłoszenie można wysłać pocztą, złożyć w biurze obsługi wybranego operatora lub wysłać za pośrednictwem środków komunikacji elektronicznej, jeżeli operator daje taką możliwość. Po zgłoszeniu wniosku sieć zweryfikuje kompletność dokumentacji, a następnie prześle pisemne potwierdzenie otrzymania zgłoszenia wraz z informacją o terminie przyłączenia mikroinstalacji. Dodatkowo sieć ma on obowiązek nieodpłatnej wymiany licznika jednokierunkowego na dwukierunkowy,czyli taki licznik, który nie tylko będzie w stanie wskazać poziom zużytej energii, ale również tej, która oddawana jest do sieci, dzięki czemu możemy na niej dodatkowo zarobić. Kolejny krok to oficjalne potwierdzenie przez operatora sieci przyłączenie instalacji fotowoltaicznej i wystawienie certyfikatu. Sieć informujemy zwykle kwartalnie o nadwyżkach energii.

Wnioski o przyłączenie instalacji do sieci:

Dotacje na fotowoltaikę

Mogą sprawić, że Twoja inwestycja w panele słoneczne będzie bardziej przystępna – nie są jednak koniecznością, ponieważ bez nich fotowoltaika w dalszym ciągu się opłaca.

moj-prad-1
prosument

Mój Prąd

23 lipca 2019 roku premier Morawiecki zapowiedział program dofinansowań Mój Prąd, w ramach którego właściciel każdej nowej instalacji fotowoltaicznej może liczyć na dotację bezzwrotną w kwocie 5000 PLN.

Najważniejsze założenia programu:

  • 5000 PLN bezzwrotnej dotacji dla postawionej instalacji
  • Tylko dla osób fizycznych
  • Całkowity budżet 1 miliarda PLN, czyli skorzysta jakieś 200 000 rodzin.
  • Maksymalna wielkość instalacji wynosi 10 kWp
  • Organ zarządzający – Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej

Prosument 2

Warto też zwrócić uwagę na program Prosument 2. Jak można przeczytać na stronie Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, ma on na celu: „Wspieranie rozproszonych, odnawialnych źródeł energii.

W ramach tego programu można wnioskować o dofinansowanie zakupu i montażu nowych instalacji i mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii do produkcji energii elektrycznej lub ciepła dla potrzeb budynków mieszkalnych jednorodzinnych lub wielorodzinnych. Budżet programu wynosi 800 mln złotych na lata 2014-2022 z możliwością zawierania umów pożyczek (kredytu) wraz z dotacją do 2020 roku.

Główne zasady udzielania dofinansowania według programu Prosument 2 to:

  • dotacja w wysokości 15% lub 30% dofinansowania;
  • oprocentowanie pożyczki/kredytu: 1%;
  • maksymalny okres finansowania pożyczką/kredytem: 15 lat.

Więcej o samym programie można przeczytać na stronie Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz wybranych banków, które działają w ramach programu. Ważne jest, by wnioski składać odpowiednio wcześnie, gdyż w przypadku 2018 roku po uprzednio ustalonej dacie składać można było jedynie wnioski rezerwowe, które nie miały gwarancji dotacji. Wszystkie wnioski z różnych programów rozpisane są na stronie Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

Czyste powietrze

Innym z programów ogólnopolskich jest program „Czyste Powietrze”, który ma na celu poprawę efektywności energetycznej i zmniejszenie emisji pyłów oraz innych zanieczyszczeń do atmosfery z istniejących jednorodzinnych budynków mieszkalnych lub uniknięcie emisji zanieczyszczeń powietrza pochodzącej z nowobudowanych jednorodzinnych budynków mieszkalnych. W tym przypadku wnioski należy składać w wojewódzkim funduszu ochrony środowiska i gospodarki wodnej (WFOŚiGW), właściwym terytorialnie dla miejsca położenia nieruchomości objętej wnioskiem o dofinansowanie w terminie od 19 września 2018 r. od godz. 8.00 do 30 czerwca 2027 r. do godz. 24.00.

Ważne informacje dotyczące programu Czyste Powietrze to:

  • koszty mikroinstalacji fotowoltaicznej i kolektorów słonecznych mogą zostać dofinansowane w 100% wyłącznie w formie pożyczki w ramach pozostałych kosztów kwalifikowanych;
  • maksymalny okres finansowania pożyczką/kredytem: 15 lat;
  • oprocentowanie pożyczki/kredytu wynosi nie więcej niż WIBOR 3M + 70 pkt bazowych i nie mniej niż 2% rocznie.

W przypadku tego programu nabór wniosków trwa, wszystkie ważne informacje znajdują się na stronie nfosigw.gov.pl.

Net metering

Zakłada istnienie prosumenta, czyli jednoczesne producenta i konsumenta energii elektrycznej), który wytwarza energię elektryczną w swojej mikroinstalacji i rozlicza się z dystrybutorem energii elektrycznej na preferencyjnych zasadach. Mikroinstalacja jest to instalacja fotowoltaiczna, której łączna zainstalowana moc elektryczna jest nie większa niż 50 kWp. Natomiast pojęcie net meteringu  dotyczy bilansowania ilości energii elektrycznej wyprodukowanej przez prosumenta i oddanej do sieci elektroenergetycznej z ilością energii pobranej z tej sieci. Rozliczenia dokonuje się w okresie roku kalendarzowego (od pierwszego dnia w którym rozpoczęto wprowadzanie energii do sieci) w stosunku ilościowym 1 do 0,8 co oznacza, że 80% energii elektrycznej wprowadzonej do sieci będziemy mogli wykorzystać na własne potrzeby. Wyjątek stanowią mikroinstalacje powyżej 10kW, które będą mogły odebrać w ciągu roku kalendarzowego 70% wyprodukowanej energii.

System net meteringu wspiera prosumentów i zachęca do inwestowania w instalacje fotowoltaiczne. W Polsce na mocy Ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii z dnia 1 lipca 2016 r. gwarantowany jest odbiór energii elektrycznej wyprodukowanej i wprowadzonej do sieci w rozliczeniu rocznym. Jest to niezwykle ważne, gdyż instalacje fotowoltaiczne w okresie letnim produkują energię elektryczną z bardzo wysoką nadwyżką, którą użytkownik nie jest w stanie wykorzystać na bieżąco. Pojawia się konieczność „magazynowania” energii i odbiór jej w odpowiednim czasie np. w deszczowy dzień, gdy instalacja produkuje mniej energii.  Możliwość odbioru nadwyżki skraca okres zwrotu z inwestycji, a co za tym idzie przyczynia się do zwiększenia atrakcyjności inwestowania w fotowoltaikę.

Fakty i ciekawostki 

  • Koniec 2019 r. był dla Polski kluczowy, ponieważ dołączyła ona do grona państw, które osiągnęły 1 GW mocy zainstalowanej w fotowoltaice. M.in. dzięki instalacjom słonecznym aktualnie mamy w Polsce ponad 1,83 GW mocy w sieci, z czego prosumenci generują aż 1,2 GW.
  • Obecnie redukcja tlenku węgla (IV) w naszym kraju to ponad półtora miliona ton rocznie m.in. dzięki instalacjom solarnym.
  • Wg danych Urzędu Regulacji Energetyki na koniec 2014 r. moc fotowoltaiczna w sieci wynosiła 20 MW, a w kwietniu 2020 r. już 1,83 GW. Oznacza to, że w ok. 5,5 roku moc wzrosła aż o 9 tys. procent!
  • Aktualnie nasz kraj zajmuje 5. miejsce w UE pod względem przyrostu nowych mocy z instalacji fotowoltaicznych zainstalowanych w systemie.
  • Instalacja paneli zwraca się średnio po 6-8 latach!
  • Do pokrycia średniego zapotrzebowania rodziny wystarczy pokryć panelami 18mkw dachu.

Zapamiętaj!

Istotny przy Twoim wyborze będzie:

• Rodzaj dachu

Kąt nachylenia dachu nie specjalnie wpływa na ilość energii jaką są w stanie wytworzyć panele. Jednak może zadecydować o konieczności montażu ewentualnych dodatkowych paneli lub komplikować  proces ich montażu. Idealna wartość kąta nachylenia dachu wynosi 30 stopni.

Jeśli kąt nachylenia dachu jest większy, proces montażu jest trudniejszy i bardziej niebezpieczny. Jeśli nachylenie dachu jest mniejsze, konieczne będzie zamontowanie dodatkowych elementów umożliwiających ustawienie paneli pod odpowiednim kątem, co z kolei podraża koszt instalacji.

lighted-beige-house-1396132
  • Orientacja dachu

Orientacja dachu jest zasadniczo ważną kwestią, ponieważ panele, które zamontowane są na powierzchniach skierowanych na zachód/ wschód generować będą więcej energii po południu, jednak będzie to wydajność o ok. 10-20% mniejsza niż w przypadku dachu o orientacji południowej.

Jednak nie ustają dyskusje na temat tego czy w dłuższej perspektywie dachy skierowane na zachód nie mają przewagi nad dachami południowymi. Faktem jest, że panele skierowane na południe generują najwięcej energii w ciągu całego dnia, jednak powierzchnie skierowane na zachód produkują najwięcej prądu po południu, a to właśnie wtedy zapotrzebowanie na energię jest największe.

W przypadku dachu skierowanego na północ, instalacja fotowoltaiczna jest niestety nie opłacalna.

space-5093310
  • Stan techniczny oraz pokrycie dachu

Bez względu na to jaką orientację ma dach – do instalacji odpowiedniej liczby paneli fotowoltaicznych potrzebna będzie powierzchnia ok. 28m2. 

Jeśli ostatni remont dachu miał miejsce 5 lat wstecz i później warto rozważyć jego remont przed instalacją paneli. Gwarancja większości instalacji to 20-25 lat, czyli tyle samo ile w przypadku powierzchni dachu. Problem pojawia się po zainstalowaniu paneli słonecznych, kiedy to klienci uświadamiają sobie, że w ciągu kilku przyszłych lat niezbędny będzie remont dachu.

Pokrycia kompozytowe i blaszane to najlepszy wybór, jeśli chodzi o podstawę do montażu fotowoltaiki. Nie zaleca się montażu paneli na pokryciach drewnianych, a  większość firm najzwyczajniej nie podejmie się montażu fotowoltaiki na dachu o drewnianym pokryciu.

white-roof-of-house-under-blue-sky-2513975
  • Zacienienie

Ile cienia pada na Twój dach? Cień wpływa negatywnie na sprawność paneli fotowoltaicznych – wydaje się to być oczywiste, że ograniczony zasób światła będzie wpływał niekorzystnie na panele fotowoltaiczne, które nie będą w pełni realizować swego zadania.

Jeżeli zacienienie wynika z gęstego rozmieszczenia roślinności pojawia się poważny problem, tak więc co możemy z nim zrobić?

Należy rozważyć samodzielne przycięcie gałęzi lub wynajęcie do tego celu fachowców.

blinds-dark-light-shadow-586414
  • Opłaty za prąd

Jeśli nasze rachunki za energię elektryczną są niskie i nie przekraczają granicy 1000 złotych rocznie, to wydaje się, że inwestycja nie jest zasadna. Ma to miejsce szczególnie w przypadku bloków i apartamentowców, gdzie ilość zużywanej energii jest znikoma, a biurokracja związana z instalacją bardzo zagmatwana. Inny przypadek, to bardzo małe domostwa, z niewielką liczbą mieszkańców (1 / 2 osoby) i bardzo niskim poborem energii.

coins-1726618