Fotowoltaika

Składniki systemu

Każdy system fotowoltaiczny składa się z kilku podzespołów,
możemy tutaj wymienić:

- panele PV (moduły fotowoltaiczne)
- inwerter
- system mocowania
- akcesoria łączeniowe
- sieć publiczna

Moduły

Głównym podzespołem systemu fotowoltaicznego jest ogniwo fotowoltaiczne. Pojedyncze ogniwo jest niewystarczające do większości zastosowań, ponieważ produkuje ono jedynie kilka Watów energii elektrycznej. Rozwiązaniem jest łączenie takich ogniw szeregowo-równolegle w wyniku czego powstaje moduł fotowoltaiczny, zwany również panelem fotowoltaicznym. Pozwala to na uzyskanie dużo większych napięć i prądów.

Konstrukcja modułów zapewnia im wytrzymałość mechaniczną i ułatwia montaż. Istotna jest odporność na warunki atmosferyczne przez cały okres eksploatacji, czyli zazwyczaj minimum 25 lat.

Jednostką mocy modułu fotowoltaicznego jest wat mocy szczytowej (Wp – Watt peak), która oscyluje w granicach 120 do 350 Wp. Głównymi producentami na rynku paneli fotowoltaicznych są m.in.: CanadianSolar, ReneSola, JA Solar, REC, Yingli Solar, Sharp, Schott Solar i First Solar.

Inverter

Pracą systemu fotowoltaicznego steruje urządzenie elektroniczne zwane inwerterem. Do najważniejszej jego funkcji zaliczamy zmianę prądu stałego na prąd zmienny, aby jego parametry umożliwiały zasilanie urządzeń elektrycznych. W zaniku napięcia w sieci, czyli awarii sieci elektroenergetycznej, inwerter odłącza system fotowoltaiczny i ze względów bezpieczeństwa uniemożliwia dostarczanie wyprodukowanej energii do sieci.

Inwerter zazwyczaj wyposażony jest w wyświetlacz, na którym swobodnie możemy monitorować pracę systemu fotowoltaicznego oraz wszytskie parametry z nią związane.

Sprawność całego układu jest zależna w dużym stopniu od inwertera. Jego praca przekłada się bezpośrednio na ilość wyprodukowanej energii elektrycznej. Najbardziej znani produceni inwerterów to: SMA, Kaco, Fronius, Power One, Siemens i RefuSol.

System mocowania

System montażowy pozwala na przymocowanie paneli fotowoltaicznych do dachu lub podłoża, a jego rodzaj jest zależny właśnie od rodzaju powierzchni. Istotna jest odporność na korozję, dlatego najczęstszym materiałem używanym do produkcji systemu mocowania jest aluminium i stal nierdzewna.

Na dachach skośnych system fotowoltaiczny najczęściej montowany jest w niewielkiej odległości od powierzchni. Nie ma większego znaczenia rodzaj pokrycia dachowego – systemy montażowe są dostosowane do każdego z nich (m.in. dachówka, blachodachówka, blacha falista, trapezowa, czy papa). Przy projektowaniu istotne są elastyczność i maksymalne wykorzystanie dostępnej powierzchni dachowej.

Budynki z płaskim dachem pozwalają nam zastosować systemy montażowe różnego rodzaju. Istotna w tym przypadku jest nośność konstrukcji oraz efekt zacienienia kolejnych rzędów paneli. Aby zoptymalizować system fotowoltaiczny należy dobrać właściwy rodzaj montażu. Optymalizacja to najekonomiczniejszy stosunek zainwestowanych środków do ilości energii produkowanej przez system fotowoltaiczny. Znaczenie ma tutaj odpowiednie wykorzystanie powierzchni dachu.

Akcesoria łączeniowe

Akcesoria, takie jak junction boxy, combiner boxy, rozgałęźniki i złącza MC4 wykorzystuje się podczas połączenia poszczególnych elementów systemu. Wszystkie muszą być wodoszczelne i zapewnić pewność połączeń na minimum 25 lat.

Również wykorzystywane okablowanie musi być specjalistyczne: przede wszystkim odporne na promienie UV, deszcz, śnieg, czy wysoką temperaturę.

Zalety fotowoltaiki

Fotowoltaika to coraz częstszy wybór odpowiedzialnych oraz przedsiębiorczych osób, które cenią sobie nowoczesne i ekologiczne rozwiązania. Jakie są największe zalety tego systemu?

  1.  Aspekt ekologiczny – niewątpliwie przyczynia się on do skutecznej ochrony planety. Korzyści płyną także z tego, że energia słoneczna, o którą jest oparta fotowoltaika, należy do odnawialnych źródeł energii.
  2. Oszczędność finansowa – żywotność paneli PV szacuje się na okres 25-30 lat. Dopiero po tym czasie przychodzi pora na wymianę ogniw fotowoltaicznych. Koszty, które pochłonie instalacja PV w przeciągu tych lat, zdążą się zwrócić z nawiązką. Ty zaś odczujesz wyraźną różnicę w comiesięcznych wydatkach na prąd z sieci.
  3. Oszczędność czasu – obsługa systemu fotowoltaiki kończy się de facto na jego montażu. Profesjonalna ekipa zajmuje się instalacją, a Ty masz pewność, że energia będzie wytwarzała się samoistnie. W dodatku panele fotowoltaiczne przetwarzają również promienie odbite i rozproszone, nawet w pochmurny dzień. 
  4. Odporność na czynniki atmosferyczne – dzięki temu nie musisz obawiać się uszkodzeń lub przestojów w dostawie energii. Tym samym fotowoltaika zwiększa Twoją niezależność energetyczną, co jest ogromną zaletą.
  5. Elastyczność – produkcja ogniw fotowoltaicznych w postaci paneli umożliwia Ci dostosowanie ich wielkości do preferowanej powierzchni, na której mają zostać zainstalowane.
  6. Bezpieczeństwo – fotowoltaika jest bezpieczna i bezawaryjna w przeciwieństwie do wielu tradycyjnych metod pozyskiwania energii.

Opłacalność inwestycji - zyski

Dlaczego warto zainwestować w fotowoltaikę?

Przy odpowiednim zwymiarowaniu i zaprojektowaniu instalacji fotowoltaicznej inwestorowi pozostaną do zapłaty jedynie opłaty abonamentowe. Podłączenie do sieci domowej instalacji fotowoltaicznej daje możliwość obniżenia rachunków za energię elektryczną nawet do zera!

Nowelizacja prawa energetycznego zniosła obowiązek posiadania działalności gospodarczej w przypadku mikroźródeł, czyli produkcji energii nie przekraczającej 50kW mocy elektrycznej. Zgłaszający nie ponosi żadnych kosztów związanych z zgłoszeniem podłączenia instalacji, a należy to zgłosić do zakładu energetycznego.

Inwestorzy posiadający mikroinstalacje do 50 kWp mocy mogą bilansować energię oddawaną i pobieraną do sieci - kumulowanie energii BEZ INWESTYCJI w drogie i mało trwałe akumulatory!

Zwrot inwestycji w 5 lat i oszczędności ponad 55 600 złotych po 20 latach - to wszystko przy systemie zaledwie 5 kWp!

Analiza rentowności dla inwestora prywatnego (bez działalności gospodarczej):

  1. - moc instalacji 5 kWp,
  2. - produkcja energii w skali roku: 5000 kWh (redukcja: 2% po 1 roku, później 0,8% rocznie),
  3. - zużycie na potrzeby własne: 30%,
  4. - 70% wyprodukowanej energii oddane do sieci w stosunku 1:0,8,
  5. - cena energii: 0,60 PLN,
  6. - całkowity koszt brutto: 21 700 PLN,
  7. - po dotacji Mój Prąd: 16 700 PLN,
  8. - dodatkowo po uldze podatkowej: 13 700 PLN.

18% kosztów fotowoltaiki pokryje ulga podatkowa (w formie zwrotu podatku PIT)!

W przypadku gdy Twój próg podatkowy jest wyższy, zwrot inwestycji będzie jeszcze szybszy!

Nie czekaj, korzystaj z okazji! Zadzwoń już teraz!

Rozmiary instalacji fotowoltaicznych

Ilość paneli fotowoltaicznych wyznacza moc całej instalacji. Liczba paneli, jaką można zmieścić na określonej powierzchni, zależy od wielu czynników. Istotne w tej kwestii są:

  1. - Miejsce instalacji – znaczenie ma szerokość geograficzna wraz z zmianą której zmienia się kąt padania promieni słonecznych. W przypadku instalacji na terenie Polski nie ma to większego znaczenia.
  2. - Kąt nachylenia – minimalny wymagany kąt nachylenia paneli do powierzchni to 15 stopni. Ma to związek z procesem samoczyszczenia i odśnieżania paneli. Na dachach skośnych zazwyczaj nie ma problemu z uzyskaniem tego warunku, natomiast w przypadku dachów płaskich lub gruntów poziomych należy zastosować specjalne konstrukcje pozwalające nachylić panele pod odpowiednim kątem.
  3. - Przeszkody otaczające instalację, które mogą spowodować zacienienie lub uniemożliwić instalację – drzewa, budynki, słupy, ogrodzenia oraz w przypadku dachów dodatkowo świetliki, okna i kominy.
  4. - Wymagania wynikające z projektu – należy zaliczyć tutaj stacje transformatorowe, drogi technologiczne i pożarowe oraz ogrodzenia terenu.
  5. - Wymagania technologiczne takie jak maksymalne obciążenie dachu oraz wytrzymałość konstrukcji na siłę wiatru oraz śnieg.

Kluczowym aspektem podczas projektowania rozmieszczenia paneli jest uniknięcie zacienienia. Padający na moduły cień będzie wiązał się z nieuniknionymi stratami w postaci spadku produkcji energii elektrycznej czy nagrzewanie się elementów (zacienione ogniwo działa jak rezystor). W obu przypadkach narażamy się na dodatkowe koszty związane z nie w pełni wykorzystaną instalacją, czy uszkodzeniem i koniecznością wymiany modułów.

Moc instalacji w zależności od dostępnej powierzchni można odczytać z poniższej tabeli:

Wielkość instalacji w zależności od typu i dostępnej powierzchni
Rodzaj instalacji ->Na powierzchni skośnejNa powierzchni płaskiej
Dostępna powierzchniaMaksymalna moc instalacji [kWp]
10m 21,50,5
100m 2155
1 hektar---500

Produkcja energii

Produkcja energii za pomocą systemów fotowoltaicznych jest częściowo zależna od warunków nasłonecznienia panujących w danym miesiącu, natomiast temperatura powietrza ma tutaj znikomy wpływ. Co więcej, w przypadku systemów fotowoltaicznych przy niższej temperaturze moduł wyprodukuje więcej energii elektrycznej niż nagrzany moduł oświetlany identycznym strumieniem światła. Powoduje to efektywne korzystanie z systemów fotowoltaicznych również zimą.

Poniżej przedstawiamy symulację, w której zakładamy, że nasza instalacja ma moc 1 kWp i jest ustawiona idealnie w południowym kierunku pod kątem 30 stopni (kąt optymalny pod względem uzysku energii w ciągu roku). Przyjmując, że roczna suma napromieniowania dla przykładowej lokalizacji to 1150 kWh/m2, a straty w systemie fotowoltaicznym wynoszą około 18,5%, instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 kW jest w stanie wyprodukować około 1000 kWh energii.

Można założyć, że każdy 1 kWp dobrej jakości instalacji wyprodukuje 1000 kWh energii elektrycznej rocznie. Poniżej wykres przedstawiający produkcję energii w skali całego roku (lokalizacja Polska).

Można zauważyć, że 75% energii produkowane jest w półroczu od kwietnia do września, co powoduje ze zysk ze sprzedaży energii także posiada taki rozkład.

A co w przypadku, gdy instalacja nie jest ustawiona idealnie na południe lub nachylona jest do poziomu pod innym kątem? Można wyliczyć względny uzysk energii w stosunku do optymalnego położenia – pomoże w tym poniższa tabela.

Pytania i odpowiedzi

Tak naprawdę nie ma ograniczeń, co do wielkości systemu. Przyjmuje się jednak, że ze względów ekonomicznych (prace projektowe, dojazd, przygotowania do instalacji) nie powinno instalować się systemów mniejszych niż 3 kWp. Poniżej tej mocy dość znacznie zmniejsza się rentowność systemu.

Jak najbardziej - mikroinstalacje fotowoltaiczne są przede wszystkim instalowane na dachach domów, budynków firmowych czy też halach. Instalacje fotowoltaiczne można także budować na elewacjach budynków, jako elementy zintegrowane z budynkiem, lub na ziemi na specjalnych stelażach.

Kolektory słoneczne wykorzystywane są głównie do ogrzewania wody użytkowej a ich działanie ogranicza się tylko do miesięcy letnich. Panele fotowoltaiczne produkują energię elektryczną przez cały rok, niezależnie czy niebo jest zachmurzone czy też nie. Naturalnie w przypadku mocnego zachmurzenia produkowana jest odpowiednio mniejsza ilość energii.

W przypadku Polski dla jednego kWp mocy, przyjmuje się, że idealnie ustawiona instalacja produkuje około 1000 kWh energii elektrycznej rocznie. Więcej o produkcji tutaj .

Cena jest zmienna w pewnym zakresie i zależy od użytych komponentów, wielkości oraz kompleksowości instalacji. Można przyjąć, że cena mieści się między 4000 PLN brutto za kWp przy systemach 7-10 kWp, a ceną 4800 PLN brutto za kWp przy małych systemach 3 kWp. Zapraszamy do kontaktu w celu przygotowania indywidualnej oferty. KONTAKT .

Instalacja modułów fotowoltaicznych na dachu nie wymaga pozwolenia na budowę. Główny Urząd Nadzoru Budowlanego zamieścił na swojej stronie interpretację przepisów dotyczącą ogniw fotowoltaicznych.

Pozwolenie na budowę, ani zgłoszenie nie jest wymagane przy wykonywaniu robót polegających na instalowaniu urządzeń na obiektach budowlanych (art. 29 ust.2 pkt 15 w zw. z art. 30 ust. 1 ustawy).
Instalowanie na obiektach urządzeń powyżej 3 m wysokości wymaga już zgłoszenia, zgodnie z art. 30 ust. 1 pkt 3 lit. b. Jednocześnie oznacza to, że dla urządzeń nieprzekraczających 3 m nie ma obowiązku uzyskiwania pozwolenia na budowę ani dokonania zgłoszenia.
W związku, z czym instalacja ogniw fotowoltaicznych wraz z konstrukcją wsporczą na dachu nie wymaga zgłoszenia ani uzyskania pozwolenia. Warunkiem jest to, że wysokość tej konstrukcji nie może przekroczyć 3 m. Powyższe obowiązuje również dla montażu ogniw wolnostojących na gruncie.

Panele fotowoltaiczne są bardzo mocne i odporne na uszkodzenia. Zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać niszczące działanie sił natury. Są one odporne na śnieg, deszcz, wiatr a nawet grad.

Masz więcej pytań? Skontaktuj się z nami! fotofoto36@wp.pl