Instalacja fotowoltaiczna - hit czy kit?

Krótki wpis, w którym wyjaśniam, co to jest instalacja fotowoltaiczna, jak działa i z czego się składa. Podpowiem również, na co zwrócić uwagę, jeśli myślimy o zainwestowaniu w instalację wytwarzającą energię elektryczną ze słońca. Opiszę również swoje przemyślenia i podam swoją odpowiedź na pytanie: Czy warto wydać kilkanaście lub kilkadziesiąt tysięcy na instalację fotowoltaiczną?

Kiedy piszę ten wpis, jest 9 stycznia 2020 roku.

Mniej więcej dziesięć lat temu furorę robiły kolektory solarne, które zamieniały energię słoneczną na ciepło i pozwalały tanim kosztem podgrzewać ciepłą wodę użytkową w domu. Na dachach domów w Polsce zamontowanych zostało wiele tysięcy instalacji z kolektorami solarnymi. Sam miałem przez prawie siedem lat na dachu kolektory próżniowe, które przez 8 miesięcy w roku zapewniały podgrzewanie ciepłej wody w bojlerze. Byłem z nich bardzo zadowolony. Instalacja przez cały ten okres pracowała bezawaryjnie i bezobsługowo.

Niestety, kolektory miały jedną wadę. Latem produkowały za dużo ciepła, a zimą, kiedy tego ciepła potrzebujemy więcej, bardzo często nie radziły sobie nawet z podgrzewaniem wody, nie mówiąc już o wsparciu instalacji centralnego ogrzewania. Owszem, w słoneczne zimowe dni stycznia i lutego był z nich pożytek, ale niewielki.

Kiedy pisałem ten wpis, miejsce kolektorów słonecznych zaczęły zajmować instalacje fotowoltaiczne. W roku 2019 jak grzyby po deszczu, na dachach domów, garaży i budynków usługowych pojawiały się panele fotowoltaiczne.

Eksplozja popularności fotowoltaiki to, moim zdaniem:

skutek podwyżek cen energii elektrycznej,
spadku cen elementów takich instalacji,
dotacje rządowe i samorządowe, które pozwalają na częściowy zwrot kosztów takiej instalacji,
chęć obniżenia kosztów związanych z eksploatacją domu
katastrofalny stan powietrza w Polsce w sezonie zimowym.

Dodatkową zachętą jest wprowadzony sposób rozliczeń z zakładami energetycznymi nadwyżek energii elektrycznej wprowadzonej do sieci energetycznej. Latem, kiedy mamy nadwyżki energii elektrycznej to przekazujemy je do sieci energetycznej a zimą, kiedy nasza instalacja nie produkuje tyle prądu, ile potrzebujemy, możemy sobie te nadwyżki odebrać. Owszem, zakład energetyczny pobierze „opłatę” za przechowanie prądu w swojej sieci, ale i tak będzie to transakcja opłacalna, ponieważ nie płacimy gotówką tylko energią wyprodukowaną przez naszą instalację. Jeśli zabraknie nam naszej energii to za brakujący prąd po prostu dopłacimy.

Ile musimy zapłacić za przechowanie energii elektrycznej w sieci energetycznej?

Jeśli mamy instalację fotowoltaiczną o mocy mniejszej niż 10 kW to zakład energetyczny pobierze od nas 20% tego, co wysłaliśmy do sieci. Jeśli mamy w panelach więcej niż 10 kW, to koszt ten wyniesie 30% energii wyprodukowanej i przekazanej do sieci energetycznej.

Co to jest instalacja fotowoltaiczna?

Instalacja fotowoltaiczna to połączone ze sobą, odpowiednio dobrane urządzenia, które pozwalają na zamianę promieniowania słonecznego na energię elektryczną.

Czy wiesz, że ilość energii jaka jest dostarczona ze słońca w ciągu doby wystarczy na zaspokojenie potrzeb energetycznych świata przez rok?

Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?

Każda instalacja fotowoltaiczna składa się z paneli fotowoltaicznych, przewodów, którymi połączone są panele ze sobą i resztą instalacji, z inwertera, który zamienia prąd stały, jaki płynie z paneli na prąd przemienny, jaki mamy w sieci energetycznej i jaki jest potrzebny do zasilania urządzeń elektrycznych. Panele fotowoltaiczne muszą być zamocowane na dachu lub gruncie i do tego stosuje się specjalne systemy montażowe, dedykowane konkretnym typom paneli fotowoltaicznych. Inwerter i cała instalacja wymagają także odpowiednich zabezpieczeń, które chronią użytkowników instalacji i samą instalację przed niepożądanymi zjawiskami takimi jak przepięcia, zwarcia, nadmierny wzrost prądu i napięcia, uderzenia pioruna itp. Służą do tego ochronniki przeciwprzepięciowe i bezpieczniki.

W skrócie można powiedzieć, że:

panele fotowoltaiczne zamieniają promieniowanie słoneczne na prąd stały
energia wyprodukowana przez panele płynie przewodami elektrycznymi do inwertera
Inwerter(falownik) zamienia prąd stały na przemienny i umożliwia wprowadzenie wyprodukowanej energii do sieci energetycznej

Jakie mamy rodzaje instalacji fotowoltaicznych?

Instalacje fotowoltaiczne możemy podzielić na dwa rodzaje:

On Grid
Off Grid

Instalacja typu On Grid połączona jest z siecią energetyczną i umożliwia przekazanie nadwyżek wyprodukowanej energii do sieci energetycznej. Nadwyżki można odebrać w czasie, kiedy instalacja nie działa. To najpowszechniej stosowany rodzaj instalacji w domach i firmach.

Instalacja typu Off Grid nie jest połączona z siecią energetyczną. Pozwala na produkcję energii elektrycznej ze słońca, ale możemy ją wykorzystać w chwili kiedy jest produkowana lub zmagazynować np. w akumulatorach i korzystać z niej kiedy słońce nie świeci. Jest dobrym wyborem dla domków letniskowych i miejsc, gdzie nie ma dostępu do sieci energetycznej.

Szczególnym rodzajem instalacji Off Grid są systemy fotowoltaiczne do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Można je kupić na portalach aukcyjnych. W takiej instalacji panele fotowoltaiczne podłączone są do sterownika. Do tego samego urządzenia podłączona jest grzałka elektryczna, która zamontowana jest w bojlerze. Panele fotowoltaiczne produkują prąd, który zasila grzałkę, a ta podgrzewa wodę. Instalacja taka nie jest połączona z siecią energetyczną. Kiedy woda w buforze osiągnie już potrzebną temperaturę, grzałka wyłącza się i energia z paneli nie jest odbierana. W niektórych instalacjach są sterowniki, które mają dwa wyjścia. Do jednego podłączamy grzałkę do CWU a do drugiego np. grzałkę z bufora, ładowarkę akumulatorów lub inny odbiornik. Prąd najpierw zasila grzałkę, a kiedy ta się wyłączy, zaczyna płynąć do drugiego urządzenia. Zawsze jednak grzałka ma najwyższy priorytet.

Dlaczego jedne panele fotowoltaiczne są czarne a inne niebieskie?

Moduły fotowoltaiczne monokrystaliczne są koloru czarnego. Jak sama nazwa mówi, są wyprodukowane z pojedynczych kryształków krzemu. Cechują się wysoką sprawnością (15-25 %) i trwałością (25-30 lat). Wady to wysoka cena, wrażliwość na zacienienie i utrata wydajności w czasie ( około 20% po 20 latach).

Polikrystaliczne moduły fotowoltaiczne są wykonane z wielu kryształów krzemu. Mają kolor niebieski. Są łatwiejsze w produkcji i tańsze. Cechują się atrakcyjną ceną, dobrym stosunkiem ceny do sprawności (15-20%) i dużą dostępnością. Podobnie jak moduły monokrystaliczne, tracą w czasem wydajność i po około 20 latach mają około 80% mocy.

Moduły monokrystaliczne mają większą moc i ładniej wyglądają na dachu, ale są droższe.

Jakie panele wybrać do budowy instalacji?

Jeśli nie przeszkadza ci niebieski kolor paneli i masz sporo miejsca na zamontowanie paneli, to dobrym wyborem będą panele polikrystaliczne.

Jeśli poza walorami praktycznymi ważne są także walory estetyczne, masz mało miejsca na panele a chcesz mieć instalację o odpowiedniej mocy to wybierz moduły monokrystaliczne. Zapłacisz trochę więcej, ale instalacja będzie nie tylko produkować prąd ale także cieszyć oko :-).

Moim zdaniem, nie ma sensu kupować najdroższych, najlepszych na rynku paneli. Kosztują fortunę i szybko tracą na wartości. Lepiej jest kupić panele, które dziś znajdują się w średniej półce cenowej. Mają one najlepszy stosunek jakości do ceny. Fotowoltaika rozwija się w ekspresowym tempie i za 5-10 lat będziemy mogli wymienić obecnie używane panele a wiele wydajniejsze. A im mniej dziś zapłacimy za instalację, tym szybciej odzyskamy zainwestowane pieniądze, nie płacąc za prąd.

Obecnie (styczeń 2020 roku) są już panele fotowoltaiczne dwustronne, które mają moc 495 W i sprawność ponad 20%. Jestem pewny, że za 1-2 lata będziemy mieli moduły o mocy zbliżonej do 1 kW i sprawności około 30%. Wtedy to, co dziś kosztuje krocie będzie dostępne w rozsądnych cenach i panele które dziś zamontujemy będzie można wymienić na wydajniejsze.

Na co zwrócić uwagę podczas wyboru instalacji fotowoltaicznej?

Decyzja o montażu instalacji fotowoltaicznej powinna być podjęta po analizie plusów i minusów. Jeśli twoje rachunki za energię elektryczną są niewielkie, to inwestycja kilku lub kilkunastu tysięcy złotych w elektrownię słoneczną może być mało opłacalna. Wtedy lepiej sobie darować.

Jeśli jednak za prąd płacisz kilkaset złotych miesięcznie lub planujesz zmienić np. ogrzewanie domu na elektryczne lub zakup samochodu elektrycznego to własna instalacja fotowoltaicz

na ma sens. Dobrze dobrana instalacja pozwoli na zauważalne zmniejszenie rachunków za prąd.

Dobierz moc instalacji fotowoltaicznej dopasowaną do twoich potrzeb (obecnych i w niedalekiej przyszłości). Jeśli zamontujesz instalację o zbyt małej mocy, to ilość energii jaką będzie mogła wyprodukować nie pokryje wszystkich potrzeb i za część prądu będzie i tak trzeba zapłacić. Jeśli nie będziesz zużywał całej energii wyprodukowanej przez twoją instalację to niepotrzebnie wydasz pieniądze na zbyt dużą instalację. To czego nie zużyjesz, przepadnie.
Wybierz sprawdzoną firmę, która zamontuje twoją instalację. Obecnie mamy boom na fotowoltaikę. Jak grzyby po deszczu powstają firmy oferujące montaż instalacji. Niestety, część z nich oferuje tanie instalacje, wykonane byle jak, niechlujnie. Czasem zamontowana instalacja zagraża zdrowiu i życiu użytkowników. W internecie można poczytać, zobaczyć i posłuchać o tym, jak niektóre instalacje zostały spieprzone. Jeśli nie znasz się na zagadnieniach związanych z
Mikroinstalacja fotowoltaiczna

elektrycznością to możesz skontaktować się z twoim dostawcą energii elektrycznej i zapytać, czy oni mogą polecić jakieś firmy montujące fotowoltaikę. Możesz także skontaktować się z osobami, które mają już zamontowaną instalację fotowoltaiczną i zapytać, kto im montował, czy są zadowolone i czy instalacja działa bez problemów. Możesz obejrzeć jak instalacja jest zainstalowana i podjąć decyzję o wyborze tej a nie innej firmy. Rekomendacja znajomych to sprawdzone źródło opinii.
Jeśli znalazłeś atrakcyjną ofertę na instalację fotowoltaiczną to sprawdź, jak długo firma istnieje, ile instalacji już wykonała. Poproś o namiary na kilka wykonanych instalacji, pojedź, obejrzyj, porozmawiaj z inwestorami i sprawdź wykonawcę.
Poproś o przygotowanie projektu instalacji, a szczególnie o propozycję rozmieszczenia paneli na dachu. Sprawdź, czy panele nie będą montowane w miejscach gdzie jest cień, na północnej połaci dachu, czy nie będą wystawać poza krawędź dachu. Żeby panele produkowały prąd muszą być wystawione na działanie promieni słonecznych. Każde zacienienie zmniejsza bardzo mocno wydajność instalacji.
Wyślij zapytania o instalację fotowoltaiczną do kilku firm i porównaj otrzymane oferty. Zapewniam Cię, różnice będą spore. Mając kilka ofert można negocjować cenę i warunki montażu.
Zapytaj o gwarancję na elementy instalacji i na jej wykonanie. Sprawdź, jak długo istnieje firma, którą chcesz wybrać. Co z tego, że dostaniesz 10 lat gwarancji na instalację, jak firma zniknie z rynku za rok i nie będzie od kogo jej wyegzekwować w razie potrzeby.
Sprawdź/zapytaj czy zamontowane panele fotowoltaiczne będą nowe, czy będą miały odpowiednie certyfikaty. Tylko certyfikowane produkty są odpowiedniej jakości.
Zapytaj jaki inwerter zostanie zamontowany. Poczytaj co inni użytkownicy piszą o tych produktach, o ich jakości i awaryjności i sprawdź jak długa gwarancja jest na falownik. To jeden z najdroższych elementów instalacji i nie warto na nim oszczędzać. Wybranie inwertera sprawdzonej firmy, która istnieje na rynku wiele lat i oferuje sprawdzone produkty to gwarancja bezawaryjnej pracy instalacji.
Podczas montażu, jeśli możesz sprawdzaj, czy firma montująca instalację przestrzega przepisów BHP, czy pracownicy posiadają odpowiednie zabezpieczenia wchodząc na dach itp. Kontroluj również, czy przy okazji montażu nie uszkodzili np. pokrycia dachowego, elewacji, okien itp. Jak firma skończy pracę, skasuje niemałe pieniądze i zniknie, nie będziesz już miał możliwości wyegzekwowania ewentualnych kosztów naprawy uszkodzeń.
Na koniec poproś o krótkie szkolenie. Niech monter lub inna osoba z ekipy opowie co nieco o instalacji, pokaże gdzie są zabezpieczenia, rozłączniki i powie, co zrobić w przypadku awarii lub np. konieczności odłączenia instalacji od sieci.

Czy mogę samodzielnie zainstalować instalację fotowoltaiczną?

Jeśli posiadasz odpowiednią wiedzę, umiejętności i chęci, to oczywiście możesz samodzielnie zamontować instalację fotowoltaiczną. Jeśli będziesz chciał podłączyć instalację do sieci energetycznej, to musisz posiadać odpowiednie uprawnienia lub poprosić o pomoc elektryka, który podłączy instalację i poświadczy to odpowiednim wpisem w dokumentacji, którą trzeba będzie dostarczyć do zakładu energetycznego.

Dlaczego instalacja fotowoltaiczna nie działa, kiedy świeci słońce ale w sieci nie na prądu?

Czasami zdarza się, że mamy zamontowaną instalację fotowoltaiczną, świeci słońce, ale w sieci energetycznej nie ma prądu i u nas w domu też go nie ma.

Inwertery w instalacjach On Grid mają/muszą mieć zabezpieczenia, które odłączają instalację fotowoltaiczną jeśli w sieci energetycznej nie płynie prąd. Podyktowane to jest względami bezpieczeństwa.

Kiedy zakład energetyczny wyłącza zasilanie w sieci to albo jest jakaś awaria albo są prowadzone jakieś prace w sieci energetycznej. W obu przypadkach gdzieś pracują elektrycy i odłączają zasilanie w sieci, żeby przeprowadzić prace w sposób bezpieczny. Muszą być pewni, że prąd nie płynie w sieci i nie zrobi im krzywdy.

Wyobraźmy sobie, że elektrycy chcą wymienić fragment kabla. Odłączają zasilenie w sieci, żeby bezpiecznie wykonać prace. Po wyłączeniu prądu w sieci sprawdzają, że prąd nie płynie. Zaczynają usuwać stary przewód elektryczny i w tym momencie ktoś włącza instalację fotowoltaiczną bez zabezpieczenia zaniku zasilania w sieci i pojawia się napięcie. Jak myślisz, co się stanie z osobami wykonującymi prace? Zostaną porażeni prądem.

Dlatego każdy inwerter podłączony do sieci energetycznej musi mieć zabezpieczenie i odłączać instalację, kiedy nie ma prądu w sieci energetycznej. Jeśli jakiś kombinator będzie próbował to obejść i uda mu się ten numer, to może komuś zrobić krzywdę lub pozbawić go życia. A liczniki dwukierunkowe rejestrują każdy przepływ prądu i namierzenie takiego delikwenta nie będzie stanowiło problemu.

Więcej pytań z odpowiedziami na temat instalacji fotowoltaicznych znajdziesz w innym wpisie.

Fotowoltaika dla laika. 33 najczęściej zadawane pytania i odpowiedzi dotyczące instalacji fotowoltaicznych.

Czy warto wydać kilkanaście lub kilkadziesiąt tysięcy na instalację fotowoltaiczną?

Sam zadawałem sobie to pytanie przez długi czas. Jeśli rachunki za prąd wynoszą 250 zł miesięcznie, to dysponując kwotą około 20 000 zł, jaką trzeba wydać na instalację fotowoltaiczną, możemy opłacić te rachunki na 80 miesięcy, czyli ponda 6,5 roku. Czy warto wydawać te pieniądze od razu i inwestować w fotowoltaikę?

Moim zdaniem tak.

Po pierwsze, cena prądu będzie rosnąć z roku na rok. Może na jakiś czas rząd zamrozi ceny prądu lub zrekompensuje podwyżki, ale nie może to trwać w nieskończoność. Za jakiś czas i tak będzie trzeba głębiej sięgać do kieszeni opłacając rachunek za prąd. Produkując własny prąd obniżamy rachunki za energię elektryczną i oszczędzamy.

Po drugie, wymogi ochrony środowiska wymuszają rezygnację z zanieczyszczających środowisko systemów ogrzewania i zmuszają do zainstalowania mniej emisyjnych źródeł ciepła. Zamiast wymieniać piec-kopciuch na kocioł na pellet lub ekogroszek lub gaz, można zainwestować w panele fotowoltaiczne i zmienić ogrzewanie na elektryczne. Dobierając odpowiednio moc instalacji, wydając trochę grosza na docieplenie domu możemy mieć bezobsługowe ogrzewanie, za które nie zapłacimy nic, lub co najwyżej tyle co obecnie za węgiel do pieca. A ile czasu zyskamy kiedy nie będziemy musieli co godzinę schodzić do kotłowni i dokładać do pieca?

Po trzecie, panele fotowoltaiczne produkują „czysty prąd”. Tak, wiem. Zaraz zaczniecie marudzić, że przecież produkcja paneli kosztuje, zanieczyszcza środowisko, zużywa minerały i w ogóle ma więcej wad niż korzyści. Nie obchodzi mnie to. Kupione panele fotowoltaiczne zamontowane na dachu produkują czystą energię elektryczną, ponieważ nie emitują przy tym żadnych zanieczyszczeń. A jeśli do sieci energetycznej podłączymy wiele mikro-instalacji fotowoltaicznych, to konwencjonalna elektrownia węglowa, przynajmniej w lecie, będzie mogła spalić mniej węgla, z którego w Polsce produkuje się prąd, ponieważ część energii będzie wyprodukowana przez panele fotowoltaiczne. Mniej spalonego węgla do oszczędności w portfelu i czystsze powietrze. Latem, kiedy w upały włączone klimatyzacje zużywają mnóstwo energii, elektrownie fotowoltaiczne mogą być sposobem na uzupełnienie braków prądu w sieci energetycznej.

Po czwarte, produkując prąd i oddając go do sieci energetycznej latem a odbierając zimą, podwyżki energii elektrycznej nam nie straszne. Z zakładem energetycznym rozliczamy się w kilowatogodzinach a nie w złotówkach. Jeśli prąd podrożeje to latem oddamy do sieci prąd wart więcej, a zimą odbierzemy tyle samo prądu, który po podwyżkach będzie więcej wart.

Po piąte, instalując elektrownię fotowoltaiczną możemy zmienić sposób ogrzewania i podgrzewania ciepłej wody. Energia elektryczna jest najlepiej sterowalnym medium. Możemy z niej korzystać wtedy kiedy chcemy i tyle ile potrzebujemy. Jak już pisałem, miałem kolektory solarne, które podgrzewały wodę użytkową. Zimą ciepła brakowało a latem było go o dużo za dużo. Strach było jechać na wakacje i na noc musiałem włączać ogrzewanie, żeby rozładować nadmiar ciepła. Podgrzewając wodę prądem, nie mam takiego problemu. Zużywam tylko tyle energii ile potrzebuję i wtedy, kiedy potrzebuję.

Podobnie jest z ogrzewaniem. Jeśli mamy w domu centralne ogrzewanie to najczęściej grzejemy wszystkie pomieszczenia, nawet te, w których nie przebywamy, marnując energię. Kiedy korzystamy z ogrzewania elektrycznego to możemy każde pomieszczenie ogrzewać osobno i w każdym utrzymywać inną temperaturę. Jeśli w nim przebywamy, to większą, a jeśli nie, to niższą. Dzięki temu można sporo zaoszczędzić.

Własna elektrownia fotowoltaiczna nie pozwala na niezależność energetyczną. Jeśli jest podłączona do sieci energetycznej to tak czy inaczej jesteśmy zależni od dostawcy energii elektrycznej. Ale własna instalacja fotowoltaiczna pozwala na obniżenie rachunków za prąd. Zero nigdy na fakturze się nie pojawi. Niemniej jednak zamiast kilku tysięcy złotych rocznych rocznie możemy płacić do najwyżej kilkaset złotych za prąd, za cały rok.