Panele fotowoltaiczne PV, jaką moc wybrać
03.02.2021

Panele fotowoltaiczne. Jaką moc do domu wybrać?

Odpowiednią moc systemu fotowoltaicznego przeważnie ustali instalator. Weźmie on pod uwagę wiele czynników, w tym umiejscowienie paneli oraz średnie roczne zużycie prądu gospodarstwa domowego. Warto jednak wiedzieć, co wpływa na wielkość instalacji oraz jej moc. Odpowiednio uporządkowana wiedza umożliwi też wybór odpowiedniego rodzaju paneli fotowoltaicznych.

Działanie instalacji fotowoltaicznej

Panele fotowoltaiczne generują prąd z energii słonecznej. To jasna i powszechna wiedza, ale żeby w pełni zrozumieć, w jaki sposób jest to możliwe, trzeba zaznajomić się z pojęciem efektu fotowoltaicznego. Na czym on polega?

Na ogół panele słoneczne zbudowane są z krzemu mono- lub polikrystalicznego. Jest on półprzewodnikiem, czyli materiałem, którego przewodnictwo elektryczne zależy od czynników zewnętrznych. Są to między innymi temperatura lub nasłonecznienie kluczowe do sprawnego działania instalacji PV. Padanie promieni słonecznych – czyli strumienia fotonów – na kryształy krzemu powoduje następującą reakcję:

  1. Przenoszące ładunek elektryczny fotony „doczepiają” się do atomów krzemu.

  2. Elektrony znajdujące się w atomach krzemu pochłaniają fotony i przejmują ich energię.

  3. Dodatkowa energia wzbudza elektrony, które przechodzą na wyższy poziom energetyczny i zaczynają się przemieszczać między elektrodami.

  4. Ruch elektronów powoduje różnicę potencjałów.

  5. Powstaje prąd stały.

Powstały dzięki działaniu efektu fotowoltaicznego prąd stały trafia do inwertera, który przekształca go w prąd zmienny, zasilający urządzenia domowe. Nadwyżka wyprodukowanego prądu odprowadzana jest natomiast do sieci energetycznej. W miesiącach zimowych lub jesiennych, w których panele słoneczne pracują z mniejszą wydajnością, 70-80% tej nadwyżki może zostać zwrócone bezpośrednio z sieci. Nadprodukowana energia zatem nie „ucieka”, a po prostu jest wykorzystywana później.

Ile energii zużywa przeciętny dom jednorodzinny?

Pobór energii zależy od bardzo wielu czynników i dla każdego domu będzie on inny. Średnie roczne zużycie prądu najłatwiej ustalić na podstawie rachunków i wyszczególnionego w nich zużycia prądu. Wtedy najdokładniej przedstawią one faktyczne zapotrzebowanie na prąd. Na podstawie analizy rachunków za prąd dobierane są również moce instalacji fotowoltaicznych przez projektantów i wykonawców instalacji PV.

Przyjmuje się, że prąd generowany przez panele słoneczne nie powinien przekraczać rocznego zużycia energii. Według wyliczeń GUS z 2019 roku, średnie zużycie prądu na 1 m2 powierzchni domu wynosiło 26-29 kWh. Inne wyliczenia mówią, że przeciętna 4-osobowa rodzina zużywa rocznie 1500-2500 kWh.

Naturalnie jest to wartość orientacyjna i trzeba uwzględniać również inne rzeczy, które w przyszłości mogłyby mieć wpływ na zapotrzebowanie na prąd. Może to być np. zmiana systemu ogrzewania na elektryczny lub odwrotnie, montaż klimatyzacji, czy zakup dodatkowych urządzeń.

Jak prawidłowo dobrać moc paneli słonecznych?

Firmy zajmujące się instalacją systemów fotowoltaicznych najczęściej sugerują, że dla rocznego zużycia prądu na poziomie 1500-2500 kWh odpowiednia moc instalacji wyniesie od 2,6 do 3,6 kWp. Czasami można spotkać się też z obliczeniami, które mówią, że na każde 1000 kWh zapotrzebowania przypada 1,25 kWp mocy paneli fotowoltaicznych.

Rzeczywiście, dla większości standardowych gospodarstw domowych będą to wartości wystarczające. Do tego trzeba jednak podejść indywidualnie, bo wiele czynników będzie miało wpływ na to, jaka będzie rzeczywista produkcja energii. Należy uwzględnić:

  • nasłonecznienie w danej lokalizacji;
  • kąt nachylenia dachu – przyjmuje się, że optymalny jest kąt 30-45°;
  • orientacja dachu – zwykle panele słoneczne powinny być skierowane na południe, ale w niektórych przypadkach stosuje się również orientację na wschód i zachód;
  • wpływ temperatury – ogniwa fotowoltaiczne pracują mniej wydajnie w temperaturach powyżej 25°C; każdy stopień powyżej tej wartości obniża sprawność paneli o 0,5%;
  • straty energii w instalacji – mogą one wynieść łącznie ok. 18%
  • rodzaj instalacji – dla instalacji niesamodzielnych, współpracujących z siecią energetyczną, straty energii mogą wynieść około 10-15%.
  • zabrudzenie instalacji z czasem.

Mówiąc krótko: każda instalacja fotowoltaiczna musi być rozpatrywana zawsze pod kątem potrzeb osób, które będą z niej korzystać. Nie znając uwarunkowań domu, nie da się powiedzieć, jak duża powinna być moc paneli. Każde, nawet najmniejsze niedoszacowanie, może spowodować straty finansowe i sprawić, że montaż paneli po prostu się nie opłaci.

Kiedy koszt wykonania instalacji się zwróci?

Duże zainteresowanie instalacjami fotowoltaicznymi powodowane jest z reguły wizją korzyści finansowych. Jeśli odpowiednio dobierze się moc paneli do zapotrzebowania, to wysokość rachunków za prąd może obniżyć się nawet o 90%. Nie da się jednak ukryć, że aby zyskać, trzeba najpierw zainwestować duże pieniądze.

Przyjmuje się, że koszty instalacji zwracają się po około 8-10 latach. Im wyższe jest zapotrzebowanie na prąd i im wyższa moc paneli, tym stosunkowo szybciej inwestycja się zwróci. Średni koszt instalacji o mocy 3 kWp to 17 000 złotych, a kwota ta przeciętnie zwraca się po około 8,5 roku.

Można jednak liczyć na dofinansowania na fotowoltaikę. W 2019 roku – w ramach założeń zielonej polityki – uruchomiono program „Mój Prąd”. Odbiorcy prywatni mogą dzięki temu uzyskać do 5000 złotych bezzwrotnych środków na instalacje fotowoltaiczne o mocy od 2 do 10 kWp. Warto też wiedzieć, że od zeszłego roku całkowity koszt wykonania instalacji fotowoltaicznej – zakupu paneli, osprzętu i montażu – może być odliczony od podatku. To z kolei obniży końcową cenę o około 1,5 złotych, a cała inwestycja zwróci się już po 6 latach. W poszczególnych województwach funkcjonują różne programy RPO – Regionalne Programy Operacyjne, w ramach których można uzyskać dofinansowanie albo bezzwrotną lub zwrotną pożyczkę na preferencyjnych warunkach.

To naprawdę krótki okres, jeśli wziąć pod uwagę bardzo długą żywotność paneli. Zakładając, że będą one pracować około 30 lat, oszczędności będą wręcz ogromne. Trzeba tylko mieć świadomość tego, że jest to inwestycja długoterminowa.

Kategorie

Instalacje OZE Polecamy

Podziel się