Jak zbudować elektrownię słoneczną (fotowoltaiczną), ile to kosztuje i czy się opłaca?
|Ostatnia aktualizacja artykułu: grudzień 2018.
Energię słoneczną mamy za darmo. Czy zatem produkując prąd z darmowej energii słonecznej mamy szansę cieszyć się darmowym prądem? Czy jest u nas dostatecznie „dużo słońca” by był sens budować taką instalację? Ile miejsca potrzeba na średniej wielkości elektrownię słoneczną? Jak obliczyć i dobrać elementy elektrowni?
Na te i wiele innych pytań znajdziesz odpowiedź w poniższym artykule. Co więcej, jeżeli zdecydujesz się na budowę własnej elektrowni fotowoltaicznej i wynajmiesz do realizacji zadania wykonawcę, to będziesz w stanie samodzielnie zweryfikować, czy nie wciska Ci „kitu”, żeby po zakończeniu montażu, twoja elektrownia słoneczna nie wyglądała tak 😀
Czy Polska to dobre miejsce na elektrownię fotowoltaiczną?
Zanim zaczniemy liczyć i zagłębiać się w meandry budowy elektrowni fotowoltaicznej należy nam się kilka informacji na temat czegoś, co intuicyjnie nazwalibyśmy „siłą słońca”, które świeci nad naszymi głowami.
Wspomniana „siła słońca” w języku technicznym to nic innego, jak Natężenie Promieniowania Słonecznego. Jego jednostka to W/m2 (wat na metr kwadratowy). Parametr ten (bez zagłębiania się w jego fizyczną definicję) mówi nam o sile promieniowania słonecznego padającego na określoną powierzchnię w danej chwili. Intuicyjnie sami wyczuwamy to doskonale, gdy wychodząc na spacer mówimy: ale dzisiaj silne słońce, albo: dzisiaj słońce jakoś słabo grzeje.
W pierwszym przypadku, gdy odczuwamy silne słońce, to po prostu oznacza to wysokie natężenie promieniowania słonecznego. Gdy jednak odczuwamy, że słońce grzeje słabiej, to oczywiście natężenie promieniowania słonecznego jest akurat niższe.
Wartość natężenia promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni ziemi jest wielkością mocno zmienną i zależy od wielu czynników. Część z nich ma charakter zmian cyklicznych (pory roku, pory dnia, kąt padania promieni słonecznych), a cześć to zjawiska losowe (zachmurzenie, zmiany zanieczyszczenia powietrza, itp.).
Dla ciekawskich:
Ze Słońca do górnej warstwy atmosfery dociera – w przybliżeniu – stały strumień promieniowania słonecznego o natężeniu 1366 [W/m2]. W zależności od intensywności zjawisk (o których wspomniałem wyżej) pojawiających się na drodze strumienia promieni słonecznych, do powierzchni ziemi dociera strumień o natężeniu zmieniającym się w przedziale 100 – 800 [W/m2]. W najkorzystniejszych warunkach (bezchmurne niebo, niski poziom zanieczyszczeń, Słońce w zenicie) natężenie promieniowania słonecznego osiąga poziom 1000 [W/m2].
Operowanie natężeniem promieniowania słonecznego przy projektowaniu instalacji fotowoltaicznej było by bardzo kłopotliwe. W praktyce stosuje się inną wielkość: Nasłonecznienie.
Uwzględnia ona wszystkie zmiany (cykliczne i losowe) natężenia promieniowania słonecznego w czasie pełnego roku kalendarzowego. Rok kalendarzowy to przedział czasu, w którym ilość energii docierająca do konkretnego punktu na powierzchni Ziemi jest w przybliżeniu stała (zmiany natężenia promieniowania słonecznego w tym czasie uśredniają się tak, że niedobory np. z dni pochmurnych są kompensowane przez dni z nadwyżkami słońca).
Nasłonecznienie jest więc ilością energii jaka dociera do metra kwadratowego powierzchni Ziemi w czasie roku kalendarzowego. Jednostką nasłonecznienia jest kWh/m2 (kilowatogodzina na metr kwadratowy).
Nasłonecznienie jest wartością charakterystyczną i praktycznie stałą dla danej lokalizacji geograficznej. Stworzone zostały więc mapy nasłonecznienia, z których można odczytać jego wartość dla interesującej nas lokalizacji.
Mapa nasłonecznienia Polski wygląda tak:
Jak widać z powyższej mapy, nasłonecznienie na terenie Polski zawiera się w przedziale 1000 – 1200 [kWh/m2]. W większości obliczeń przyjmuje się dolną granicę tego przedziału, czyli:
Nasłonecznienie na terenie Polski wynosi 1000 [kWh/m2]
Jako ciekawostkę, zamieszczam też mapę nasłonecznienia Europy:
Obie mapy pochodzą ze strony GHI Solar Map © 2016 Solargis
Z powyższych map nasłonecznienia wynika, że Polska jest przyzwoitą lokalizacją do budowy elektrowni fotowoltaicznej. Oczywiście na południu Hiszpanii mają zdecydowanie lepiej. To umożliwia im budowę elektrowni o tej samej mocy, z użyciem mniejszej ilości paneli, a co za tym idzie mniejszej powierzchni.
Jaką powierzchnię musi mieć elektrownia na terenie Polski?
Nadszedł czas na pierwsze konkretne obliczenia.
Powierzchnia jaką muszą mieć panele wynika bezpośrednio z ich sprawności. Gdyby ich sprawność wynosiła 100%, to z jednego m2 otrzymali byśmy rocznie 1000 kWh, czyli tyle ile wynosi nasłonecznienie na terenie Polski.
Niestety ich sprawność jest znacznie niższa (w praktyce 15-20%), więc by uzyskać 1000 kWh, ich powietrzna musi być proporcjonalnie większa. Na szczęście moc paneli – nazwana mocą szczytową [Wp] – podawana przez producentów, wyznaczana jest według ściśle określonych kryteriów. Pomiaru mocy panelu dokonuje się przy oświetleniu go strumieniem światła o natężeniu promieniowania 1000 W/m2, czyli dokładnie takim jakie występuje w słoneczny dzień przy sprzyjających warunkach. To doskonale upraszcza wszystkie rachunki.
Dzięki temu, aby uzyskać z elektrowni energię 1000 kWh rocznie wystarczy użyć takiej liczby paneli aby ich łączna moc była równa 1000 Wp. Proporcjonalnie, dla elektrowni o wydajności np. 3500 kWh łączna moc użytych paneli powinna wynosić co najmniej 3500 Wp.
Ile prądu zużywasz?
Odpowiedź znajdziesz w swoich rachunkach za prąd. Weź rachunki z ostatnich 12 miesięcy i policz ile w tym czasie zużyłeś energii w kWh. Potrzebną Ci wartość uzyskasz dodając zużycie z kolejnych 12 miesięcy lub obliczając różnicę wskazań licznika pomiędzy początkiem pierwszego, a końcem ostatniego miesiąca.
Ja policzyłem swoje zużycie. Wyniosło 2875 kWh/rok.
UWAGA!
Jeżeli nie dysponujesz rachunkami i nie masz jak sprawdzić swojego rocznego zużycia prądu, to w przybliżeniu na jednego członka rodziny możesz przyjąć roczne zużycie prądu na poziomie 1000 kWh.
Wynika z tego, że moja elektrownia powinna mieć minimalną moc na poziomie 2875 Wp.
Wybieramy panel
Na potrzeby niniejszego artykułu wybierzemy panel o mocy 250 Wp (produkcji SELFA), o wyglądzie i parametrach jak poniżej:
Dane techniczne panelu są następujące:
Zaproponowany panel został wybrany w czasie, gdy pisany był artykuł, czyli w 2007 roku. Czas biegnie i dzisiaj panele są już nieco bardziej wydajne. Pozwalają osiągnąć większą moc z podobnej powierzchni, a jednocześnie ich cena jest niższa. Może się okazać, że ze względu na lepsze parametry potrzebujesz ich mniej niż trzeba było dotychczas.
Poniżej podaję link, pod którym dostępna będzie zawsze aktualna oferta paneli fotowoltaicznych. Lista generowana na podstawie ofert dostępnych w chwili kliknięcia na link.
Zachęcam do zapoznania się z aktualnym zestawieniem cen paneli fotowoltaicznych
Ile paneli będziemy potrzebować?
Minimalna ilość paneli (dzielimy wymaganą moc elektrowni przez moc jednego panelu):
2875W / 250W = 11,4
W praktyce muszę użyć 12 paneli.
Wymiary zastosowanego polikrystalicznego panelu o mocy 250 Wp to 1640mm x 990mm, czyli jego powierzchnia wynosi: 1.6236 m2.
Łączna powierzchnia 12 paneli wyniesie:
12 x 1,6236 = 19,48 m2.
Aby zapewnić sobie 100% rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną (2875 kWh/rok) muszę ułożyć 20 m2 paneli słonecznych. To tyle co powierzchnia jednego pokoju o rozmiarach 4x5m.
No dobrze, ale panele to nie wszystko
To prawda. Panele to tylko jeden z elementów systemu. Czego jeszcze zatem potrzebujemy? Tutaj znowu kilka słów wyjaśnienia.
Od początku 2016 roku życie weszło nowe prawo energetyczne, które ułatwiło budowę i przyłączenie do sieci małych instalacji produkujących prąd. Dzięki tej ustawie w sposób znaczący uprościła się budowa tego rodzaju instalacji. Nowa ustawa wprowadziła bowiem na operatora sieci energetycznej obowiązek podłączenia takiej instalacji do sieci i odbiór nadwyżek energii. Co to oznacza dla nas?
Obliczona powyżej instalacja fotowoltaiczna w teorii zapewnia mi 100% mojego zapotrzebowania na energię elektryczną, ale przez większość dnia (np. gdy jesteśmy w pracy, a dzieci w szkole) produkuje ona więcej energii niż zużywają zainstalowane w domu urządzenia. Z kolei gdy wracamy do domu i zaczyna się przygotowywanie obiadu, oglądanie TV, dzieci włączają komputery, a do tego jeszcze nastawiamy jakieś pranie, zużycie energii radykalnie rośnie i moja elektrownia nie jest w stanie pokryć całego chwilowego zapotrzebowania. Dotychczas rozwiązaniem były akumulatory. W czasie gdy produkcja prądu była wyższa niż potrzeby, nadmiar energii był magazynowany w akumulatorach, po to by w momencie zwiększonego zapotrzebowania skorzystać ze zgromadzonego zapasu. Niestety to rozwiązanie znacząco podnosiło koszt instalacji (zakup akumulatorów, sterownika ładowania i okablowania), oraz znacząco ją komplikowało (obsługa i serwisowanie akumulatorów, dodatkowe miejsce na akumulatory).
Co zatem zmieniło nowe prawo? Istotny dla nas jest zapis o obowiązku odbioru nadwyżek energii. Wtedy gdy nasza elektrownia produkuje energię z nadwyżką, operator sieci energetycznej ma obowiązek odebrać ją od nas. Gdy natomiast chwilowo potrzebna jest nam większa ilość energii niż produkuje nasza elektrownia, to potrzebną nam różnicę możemy pobrać od operatora.
Jak to się dzieje w praktyce? Operator, po zgłoszeniu przez nas gotowości instalacji fotowoltaicznej do odbioru, dokonuje jej podłączenia do sieci energetycznej instalując jednocześnie zamiast tradycyjnego licznika, licznik dwukierunkowy. Oznacza to, że w czasie gdy pobieramy energię z sieci licznik nalicza pobór normalnie. Gdy natomiast mamy nadwyżkę energii pochodzącą z naszej elektrowni fotowoltaicznej, oddajemy energie do sieci i osobne liczydło nalicza ilość zwróconej energii. Ostatecznie do zapłaty (lub zwrotu) mamy powstałą w okresie rozliczeniowym kwotę wynikającą z różnicy wskazań liczników liczących pobór i zwrot. Aktualnie okres rozliczeniowy wynosi rok.
Jeżeli licznik na końcu okresu rozliczeniowego przesunął się do przodu, to płacimy kwotę wynikającą z różnicy wskazań. Może jednak okazać się, że na końcu okresu rozliczeniowego wskazanie licznika jest niższe niż na początku (czyli oddaliśmy do sieci więcej energii niż zużyliśmy). W tej sytuacji nadwyżka produkcyjna przepada za darmo na rzecz energetyki.
Korzystając z zapisu nowej ustawy możemy więc traktować sieć dostawcy prądu jak akumulator, w którym przechowujemy nadwyżki energii. Licznik zlicza powiem ile energii wysłaliśmy do sieci i w ten sposób, praktycznie za darmo możemy ją w późniejszym czasie odebrać. Dzięki temu swobodnie możemy zrezygnować z budowy dużej części instalacji odpowiedzialnej za magazynowanie energii (akumulatory, sterownik ładowania, dodatkowe okablowanie).
Nasza instalacja upraszcza się więc do dwóch głównych elementów:
– paneli fotowoltaicznych
– przetwornicy napięcia stałego (otrzymywanego z paneli) na zmienne (napięcie sieci energetycznej). Przetwornicę taką określa się również mianem falownika lub inwertera.
Oczywiście do zmontowania elektrowni potrzebne będzie jeszcze trochę osprzętu pomocniczego, jak:
– uchwyty montażowe do paneli (do zamontowania paneli na dachu)
– przewody połączeniowe (do połączenia paneli z falownikiem i podłączenia falownika do sieci energetycznej)
– wyłączniki instalacyjne oraz zabezpieczenia (umożliwiające np. czasowe lub awaryjne odłączenie falownika od sieci lub paneli od falownika)
Powyższe elementy można jednak potraktować jako galanterię, której koszt można łatwo policzyć jako procent kosztu zakupu paneli i falownika (w praktyce przyjmuje się, że koszt zakupu osprzętu to około 20% wartości paneli i falownika).
Jak wygląda instalacja?
Dzięki powyższym rozważaniom możemy już naszkicować schemat naszej elektrowni:
Inwerter – serce systemu
Nadszedł czas na dobór inwertera. Przy doborze trzeba zwrócić uwagę na kilka parametrów.
W kolejności są to:
– Moc i rodzaj inwertera
– Maksymalne wejściowe napięci pracy
– Napięcie startowe i napięcie wyłączenia
– Maksymalny prąd
– Ilość wejść MPP (MPPT)
– Poziom generowanego hałasu
– Właściwości mechaniczne (szczelność)
– Gwarancja
Moc i rodzaj inwertera
Rzecz pierwsza i najważniejsza to rodzaj inwertera. Szukamy inwertera przeznaczonego do pracy w instalacji on-grid. Tym mianem (on-grid) określa się instalacje sprzężone z siecią energetyczną dostawcy prądu, a na takiej właśnie nam zależy. Poszukując urządzenia bezwzględnie należy sprawdzić, czy nadaje się ono do pracy on-grid.
Moc inwertera dobieramy tak, aby była możliwie zbliżona do mocy konstruowanej przez nas instalacji.
Widać stąd, że właściwy do mojego zapotrzebowania inwerter to taki o mocy 3000W.
Wybierzmy zatem konkretne urządzenie, jak na zdjęciu poniżej:
Jest to inwerter Growatt 3000TL.
Inwertery w różnych cenach, od różnych dostawców możesz znaleźć i porównać klikając na link: aktualna oferta inwerterów.
Parametry wybranego inwertera są następujące:
Jak wynika z danych technicznych inwertera, maksymalna moc paneli nie może przekraczać 3200 W (parametr ten wskazuje czerwona strzałka na rysunku poniżej. W moim przypadku jest to 3000 W, czyli wszystko się zgadza.
Maksymalne wejściowe napięcie pracy z paneli
Jest ot napięcie jakie uzyskujemy z połączonych ze sobą paneli fotowoltaicznych w stanie rozwarcia (oznaczane na panelu jako Voc). W naszym przypadku będzie to 12 paneli. Zastosowane przez na panele, generują napięci Voc = 37,5 V. Połączymy je szeregowo. Oznacza to że napięcie wyjściowe z tak połączonego układu paneli będzie sumą napięć wszystkich 12 paneli, czyli:
12 x 37,5 V = 450 V.
Na wyjściu układu paneli pojawi się napięcie 450 V. Musimy więc sprawdzić, czy mieści się ona w zakresie wybranego przez nas inwertera, zgodnie z zasadą że: napięcie na wyjściu układu paneli nie może być wyższe niż maksymalne wejściowe napięcie pracy inwertera.
W przypadku wybranego przeze mnie inwertera maksymalne wejściowe napięcie pracy wynosi 500V i jest większe niż maksymalne napięcie możliwe do uzyskania z paneli (450 V). Wszystko jest OK!
Maksymalny prąd z paneli
Jest to prąd uzyskiwany z paneli fotowoltaicznych. Przy połączeniu szeregowym paneli wynosi tyle ile prąd pojedynczego panelu. W równoległym to suma prądów z każdej z równoległych gałęzi.
W naszym przypadku mamy połączenie szeregowe, czyli przyjmujemy prąd pojedynczego panelu. Możemy go odczytać z danych techniczny panelu (oznaczony jest jako Isc – w przypadku naszego panelu Isc = 8,8 A), lub w przybliżeniu policzyć z mocy (Wp) i napięcia nominalnego panelu (oznaczane jako Vmp lub Vmpp – jest zawsze niższe niż napięcie w stanie rozwarcia).
U nas moc panelu to 250W, a napięcie nominalne 29,9 V.
Wynikający stąd prąd to:
250 / 29,9 = 8,37 A
Maksymalny prąd uzyskiwany z paneli powinien być mniejszy niż maksymalny prąd wejściowy z paneli podany w danych inwertera.
W przypadku wybranego przeze mnie inwertera maksymalny prąd wejściowy to 15A i jest większy niż ten uzyskiwany z paneli. Spokojnie mieścimy się w parametrach.
Napięcie startowe i napięcie wyłączenia
Najpierw kilka słów wyjaśnienia, o czym mówią te parametry.
Napięcie startowe, to napięcie, przy którym inwerter może podjąć skutecznie pracę i zacząć przetwarzać energię uzyskiwaną z paneli na energię generowaną do sieci.
Po wschodzie słońca, wraz ze zwiększająca się ilością światła padającego na panele słoneczne, rośnie wartość napięcia generowanego przez nie. Do momentu osiągnięcia napięcia startowego inwerter pozostaje uśpiony i nie przetwarza energii elektrycznej. Produkcja energii zaczyna się dopiero po przekroczeniu napięcia startowego.
W praktyce niższe napięcie startowe oznacza wcześniejszy start każdego poranka i produkcję większej ilości energii niż przy urządzeniu o wyższym napięciu startowym.
Podobnie ma się sytuacja z napięciem wyłączenia. Jest to napięcie, przy którym inwerter kończy pracę i przestaje produkować energię elektryczną do sieci. Niższe napięcie wyłączenia do dłuższa praca przed każdym zmierzchem i więcej energii wyprodukowane każdego dnia.
W przypadku wybranego przeze mnie inwertera, parametry te kształtują się następująco.:
– napięcie startu: 150V
– napięcie wyłączenia (odczytane jako dolny zakresu napięcia): 100V
Ilość wejść MPP (MPPT)
Inwerter MUSI być wyposażony w funkcję MPP, czyli funkcje śledzenia punktu maksymalnej mocy. Dzięki temu może on w pełni wykorzystać moc możliwą do uzyskania z paneli słonecznych. Ze względu na to, że warunki pracy paneli w ciągu dnia zmieniają się (główne ze względu na ich nagrzewanie się) zmienia się też tzw. punkt mocy maksymalnej.
Inwerter mający funkcje śledzenia punktu mocy maksymalnej jest w stanie uzyskać do 20% więcej energii, w stosunku do inwertera bez tej funkcji. Obecnie zakup inwertera bez funkcji MPP jest już raczej mało prawdopodobny, ale warto na to uważać, żeby nie dać sobie wcisnąć urządzenia, z tzw. zapasów magazynowych lub „okazyjnej wyprzedaży”.
Wybrany przeze mnie inwerter posiada 1 wejście MPPT.
Poziom generowanego hałasu
Ten parametr jest szczególnie istotny, gdy inwerter będzie zamontowany w pobliżu pomieszczeń mieszkalnych. Przetwornice napięcia (a taką przetwornicą jest właśnie inwerter) mają czasem tendencje do wydawania z siebie dziwnych dźwięków. Są to najczęściej dość wysokie dźwięki, które pomimo tego, że wydają się ciche, to są jednocześnie bardzo przenikliwe. Pomimo, że na pierwszy rzut ucha wydają się być niegroźne, na dłuższą metę mogą irytować.
Inwerter nie wymaga stałego nadzoru, wiec najlepiej zamontować go nieco dalej od części mieszkalnej (np. garaż, strych, pomieszczenie gospodarcze, itp). Większość inwerterów może również pracować na wolnym powietrzu.
Mój inwerter generuje hałas na poziomie mniejszym niż 25 dB. Jest dość cichy.
Właściwości mechaniczne
Warto zwrócić uwagę na szczelność obudowy inwertera. Warto kupić urządzenie które przystosowane jest do pracy na wolnym powietrzu, niezależnie od tego, że będzie z założenia pracowało pod dachem. Szczelność gwarantuje nam odporność nie tylko na wodę i wilgoć, ale również na wnikanie kurzu i pyłu do środka obudowy. Przy założeniu, że instalacja ma pracować nieustannie i bezawaryjnie przez co najmniej 20 lat, warto zadbać o ten parametr.
Szczelność wybranego przeze mnie inwertera wynosi IP 65, co oznacza że jest pyłoszczelny i odporny na strugę wody (12,5 l/min) laną na obudowę z dowolnej strony.
Gwarancja
Sugeruję zakup urządzeń z jak najdłuższą gwarancją. Inwerter do drogie urządzenie i jego ewentualna naprawa to nie tylko koszt tej naprawy, ale również czas, w którym elektrownia nie produkuje energii na potrzeby naszego domu i musimy ją dodatkowo kupić z sieci energetycznej. Nie mówiąc już o konieczności zakupu nowego urządzenia, gdy naprawa jest nieopłacalna. Gwarancja na poziomie 5 lat to absolutne minimum. Dostępne są też urządzenia z gwarancją 10 letnią oraz z opcją jej wydłużenia nawet do 20 lat.
Producent wybranego przez mnie inwertera daje 5 lat gwarancji, z możliwością wydłużenia jej do 10 lat.
Dobór przewodów
Dobór rodzaju przewodów
Do budowy instalacji fotowoltaicznej NIE WOLNO po żadnym pozorem stosować standardowych przewodów elektrycznych.
Przewody do pracy w takiej instalacji muszą spełniać znacznie wyższe wymagania. Powodem są tu zdecydowanie trudniejsze warunki pracy, wymagające zdecydowanie większej odporności na zmiany temperatury, szerszego zakresu napięć długotrwałej pracy, większej odporności na uszkodzenia mechaniczne, odporności na promieniowanie UV, ozon i warunki atmosferyczne. Przewody do instalacji solarnej muszą posiadać tzw. izolację bez halogenową, co oznacza, że w sytuacji wystąpienia pożaru nie emitują substancji groźnych dla życia człowieka. Muszą być jednocześnie elastyczne i giętkie (należy poszukiwać kabli o żyłach klasy 5-tej lub 6-tej), gwarantując trwałość i odporność na ruchy i wielokrotne zgięcia.
Nie ma tutaj miejsca na kompromisy.
Szczegółowe wymagania dotyczące przewodów do instalacji fotowoltaicznych zawiera norma PN-HD 60364-7-712:2016-05.
Przykładowe przewody spełniające powyższe warunki to:
– SOLARFLEX-X PV1-F
– OLFLEX SOLAR XLS-R
– BiT 1000® solar
Dobór przekroju przewodów
Przekrój przewodu dobieramy według zależności przedstawionej poniżej, przy czym należy przyjąć, że minimalny przekrój przewodu wynosi 2,5mm2, nawet jeżeli z obliczeń wyjdzie mniej.
Przekroje przewodów ułożone są w znormalizowany szereg: 2,5mm2; 4mm2; 6mm2, 10mm2, 16mm2 … itd.
W praktyce przyjmujemy najbliższy większy od obliczonego przekrój przewodu.
Przykład:
Jeżeli z obliczeń otrzymaliśmy 2,7mm2 – przyjmujemy przekrój 4mm2
Jeżeli z obliczeń otrzymaliśmy 3,6mm2 – przyjmujemy przekrój 4mm2
Jeżeli z obliczeń otrzymaliśmy 5,1mm2 – przyjmujemy przekrój 6mm2
W naszym przypadku:
– moc elektrowni: 3000W
– napięcie z sekcji paneli: 450V
– przyjmiemy odległość od paneli do inwertera: 20m
– dopuszczalny spadek napięcia: 1%
obliczamy minimalny przekrój:
Wybieramy przewód o przekroju 2,5 mm2.
Osprzęt montażowy
Z zależności od typu zastosowanych paneli (gabaryty, szczegóły konstrukcyjne, rodzaj, itp.), oraz powierzchni na której będą one montowane (rodzaj dachu, pokrycia dachu, dachówek, itp.) używa się różnych systemów montażowych. Omówienie ich tutaj, jest raczej bezcelowe. Warto jednak szczegółowo przemyśleć tą kwestię i zapytać o szczegóły potencjalnego dostawcę paneli fotowoltaicznych przed dokonaniem zakupu.
Ile kosztuje moja elektrownia solarna?
Nadszedł czas na podsumowanie kosztów budowy elektrowni. Zbierzmy więc wszystko razem. Przypomnę jedynie, że koszt przewodów, osprzętu montażowego oraz pozostałego osprzętu elektrycznego przyjmiemy jako 20% wartości paneli i inwertera.
Kalkulacja wygląda tak (wszystkie kalkulacje poniżej dotyczą stanu z 2017 roku. Obecnie koszt zakupu materiałów na elektrownię jest niższy. Czas zwrotu inwestycji będzie więc nieco krótszy. Zachęcam do przeprowadzenia własnej kalkulacji na podstawie aktualnych cen (paneli fotowoltaicznych – KLIK oraz inwerterów solarnych – KLIK
Kalkulacja jest banalnie prosta, a ceny zmieniają się szybko. Nie ma więc sensu nieustanna aktualizacja jej.)
Pozostała część to robocizna i opłata za przyłączenie do sieci. Podłączenia może dokonać wyłącznie certyfikowany instalator.
Oczywiście istnieje możliwość znegocjowania ceny na paneli i inwertera (większość oferentów paneli w swoich ofertach jasno zaznacza, że przy większej ilości są skłonni udzielić dodatkowych rabatów).
Wyliczona kwota, daje nam jednak pogląd na ogólny koszt materiałów potrzebnych do realizacji naszej elektrowni fotowoltaicznej.
Jeżeli zdecydujesz się na wynajęcie firmy zewnętrznej do kompleksowego zrealizowania takiej elektrowni u Ciebie, to masz punkt odniesienia w kwestii ceny, jakiej może żądać od Ciebie wykonawca.
Czy budowa elektrowni fotowoltaicznej się opłaca?
No i doszliśmy wreszcie do tego miejsca i tego pytania. Żeby to policzyć, musimy przypomnieć sobie nasze założenie z początku artykułu, a brzmiało ono: moja elektrownia pokrywa 100% mojego zapotrzebowania na energię elektryczną. Oznacza to, że rocznie za energię zapłacę 0 PLN, czyli po roku dwukierunkowy licznik energii w moim domu będzie wskazywał tą samą wartość co rok wcześniej.
W jednym z wcześniejszych artykułów (Ile kosztuje prąd?) wyliczyłem, że wynikająca z rachunków moja cena energii elektrycznej to 0,6 PLN/kWh, a roczne zużycie to 2875 kWh.
W ciągu roku zaoszczędzę więc 2875 * 0,6 = 1725 PLN
W budowę elektrowni zainwestuję 16 800 PLN
Obliczamy więc czas zwrotu inwestycji :
16 800 / 1 725 = 9,73
Elektrownia zwróci mi się po niecałych 10 latach.
Oczywiście można zastanowić się nad możliwością skrócenia czasu zwrotu z inwestycji. Jest na to kilka sposobów:
– zakup nieco tańszych komponentów i negocjacja cen zakupu (w powyższej wycenie nie skupiałem się nad wyborem możliwie najtańszej oferty). Pod artykułem zamieszczę kilka linków ułatwiających przeszukanie aktualnych ofert cenowych.
– budowę elektrowni o nieco większej mocy i sprzedaż nadwyżek prądu do operatora (gwarantowana ustawą cena odkupu energii wynosi obecnie 0,75 PLN/kWh (dla elektrowni o mocy do 3000 kWh), czyli sprzedaję drożej niż sam kupuję) weszły w życie nowe przepisy zgodnie z którymi nie sprzedajemy już energii do sieci. Dla instalacji do 10 kWp możemy odebrać z sieci publicznej 80% oddanej energii, a dla instalacji powyżej 10 kWp do 40 kWp możemy odebrać z sieci publicznej 70% oddanej energii, więc ten punkt odpada 🙁
– skorzystanie z preferencyjnego finansowania budowy elektrowni, z funduszów z Unii Europejskiej. Dostępne są obecnie nisko oprocentowanej pożyczki na ten cel z możliwością umorzenia 30% ich wartości.
Zestaw linków do samodzielnej analizy tematu
Załączam kilka pomocnych linków, które w każdej chwili pomogą Ci sprawdzić ceny i dostępność materiałów potrzebnych do konstrukcji elektrowni fotowoltaicznej.
Panele słoneczne:
CENEO – zestawienie cen paneli fotowoltaicznych
SKĄPIEC – zestawienie cen paneli fotowoltaicznych
ALLEGRO – zestawienie cen paneli fotowoltaicznych
Inwertery solarne:
CENEO – zestawienie cen inwerterów fotowoltaicznych
SKĄPIEC – zestawienie cen inwerterów fotowoltaicznych
ALLEGRO – zestawienie cen inwerterów fotowoltaicznych
Kable solarne:
CENEO– zestawienie cen kabli solarnych
SKĄPIEC – zestawienie cen kabli solarnych
ALLEGRO – zestawienie cen kabli solarnych
Zwyczajowo na końcu drobna prośba! Podziel się tym artykułem z innymi, jeżeli uważasz go za ciekawy i pożyteczny. Wyślij znajomemu linka, polub go, udostępnij na Facebook-u, powiedz znajomym słowo o tym blogu. Stosowne przyciski znajdziesz poniżej.
Chciałbym, by artykuł dotarł do jak najszerszego grona ludzi.
Pozdrawiam!
Jacek 🙂
Super artykuł
Dziękuję!
Fajny artykuł,tylko co sie stanie jak sie zepsuje falownik albo uszkodzą sie panele? Chyba czas zwrotu bardzo sie wydłuży .Takie inwestycje są opłacalne tylko przy zwrocie do 5 lat.Ludzie sprzedają domy ,technologie się zmieniają , ceny skaczą , taka inwestycja to spore ryzyko. Nie polecam.
Na panele jest często od 7 do 10 lat gwarancji. To samo jeżeli chodzi o inwerter. Idealnie było by gdyby zastosować panele + inwerter z gwarancją co najmniej tak długą jak czas zwrotu inwestycji. Wtedy ryzyko jest zerowe.
Bardzo jasno i rzeczowo przedstawiony temat.
Szkoda, że tak długo trzeba szukać (w internetowym gąszczu) tak ciekawie przedstawionych informacji.
Dziękuję!
Proszę polecać znajomym.
Artykuł fajny, ale brakło jeszcze jednego aspektu – życie nie jest takie proste i nasze panele z biegiem lat tracą swoją sprawność czego powyższe wyliczenie nie uwzględnia, nawet samo zabrudzenie paneli spowodowane kurzem i pyłem obniży ich skuteczność, do tego trzeba doliczyć że wszystkie komponenty maja swoją żywotność i może się okazać że po okresie zwrotu inwestycji cała instalacja to będzie jeden wielki szmelc, który nie będzie nadawał się do niczego. Ponadto w artykule mamy koszty związane z materiałem, zaś gdzie koszt wykonania usługi? Raczej mało kto zamontuje sobie to we własnym zakresie (chyba że jesteśmy elektrykami najlepiej z uprawnieniami alpinistycznymi i trochę liznęliśmy jak takie instalacje poprawnie montować np. na rożnych typach dachów) trzeba to zlecić firmie działającej w tym temacie – kolejne $. W mojej ocenie bez dobrego dofinansowania pokrywającego 50-60% kosztów całkowitych temat nie warty uwagi.
Zabrudzenie, starzenie uwzględnia sposób, wg. którego producenci zobligowani się do wyznaczania mocy szczytowej swoich paneli. Dla każdej szerokości geograficznej stosuje się dodatkowo odpowiedni współczynnik uwzględniający te problemy. U nas wynosi on 1.
czy przepisy nadal są aktualne w chwili obecnej?
Interesuje mnie ten o rozliczeniach półrocznych oraz o zwrocie gotówkowym za nadliczbowe kWh.
Tak. Aktualne.
Artykuł świetny, w teorii to nie wygląda jakoś skomplikowanie, ale praktyka to chyba sporo roboty. Te kwoty to włącznie z robocizną?
Wielka szkoda, że nie można odsprzedawać nadwyżki do elektrowni, no ale elektrownie dały w łapę i przepisy się zmieniły. Najlepiej byłoby móc ją magazynować na poczet późniejszego spożytkowania, na przykład w okresie zimowym.
Czy dofinansowanie z PL lub UE wchodzi w grę? W końcu przyczyniłoby się to do ograniczenia zatruwania środowiska 🙂
Dziękuję!
Robociznę musiał byś policzyć dodatkowo + odbiór przez energetykę. W praktyce (ze względu na to, że artykuł już trochę czasu wisi) ceny zmieniły się tak, że możliwy jest zakup kompletnej instalacji z wykonaniem w cenie tutaj kalkulowanej. Więc nie ma tragedii. Największe ograniczenie faktycznie stanowi zmiana przepisów, która oznacza, że odebrać możesz 80% tego co wyprodukowałeś, a 20% + nadwyżki przepadają na rzecz energetyki. Oznacza to, że albo zwiększysz moc swojej elektrowni o 20% (wyższy koszt budowy), żeby wychodzić na 0, albo pogodzisz się z drobnymi dopłatami do energii zostając przy standardowym rozmiarze elektrowni. Trudno ocenić to jest lepsze, ponieważ tak częste zmiany przepisów z jakimi mamy u nas doczynienia, mogą sprawić, że pomysł który wydawał się lepszy teraz, jutro już taki nie będzie.
Dofinansowania jak najbardziej tak! Co jakiś czas startują nowe programy, które trwają zwykle do wyczerpania środków. Trzeba śledzić. Być może „nurt walki ze smogiem” sprawi, że powstaną programy dofinansowujące energię odnawialną, w ramach walki z zanieczyszczaniem środowiska. Musisz po prostu śledzić temat i raz na jakiś czas sprawdzać co w trawie piszczy.
Żadnego problemu z dofinansowaniem nie mają za to rolnicy. Na wsiach elektrownie słoneczne powstają aktualnie w szybkim tempie.
Czy możemy liczyć, że odzyskujemy całe 0.6zł/kWh (w moim przypadku bliżej 0.75zł) ?
Koszt energii to koszt wytworzenie i transportu
Gdzieś czytałem, że jak zmagazynuemy energię w sieci (np. w lecie) a w zimie będziemy mieli darmową energię, ale nadal będziemy płacili za przesył. Czyli w zimie oszczędzamy 0.35zł (nadal placąc 0.35zł za przesył)
I jeszcze jedno – cytujecie przepis: ” Dla instalacji do 10 kWp możemy odebrać z sieci publicznej 80% oddanej energii” ale nie uwzględniacie go w obliczeniach. By wyjść na 0ro trzeba mieć trochę większą wydajność (bo odzyskujemy tylko 80%)
w najlepszym wypadku według obecnych zasad (rok 2018) odzyskasz maksymalnie 80% nadwyżki produkcyjnej.
Czyli jest tak:
W cyklu dziennym:
1. na bieżąco zasilasz swoje urządzenia w domu przez dzień z bieżącej produkcji, a nadwyżka ląduje w sieci
2. w nocy zasilasz urządzenia z sieci (bo elektrownia nie produkuje) w ramach swojej nadwyżki (czyli za darmo dopóki masz nadwyżkę)
W cyklu rocznym:
1. w lecie powstaje spora nadwyżka którą konsumujesz w zimie do wysokości 80%
2. jeżeli zabraknie nadwyżki to kupujesz w normalnej cenie
3. jeżeli nie wykorzystasz w obrębie cyklu rocznego całej swojej nadwyżki, to przepada na rzecz energetyki, i rok zaczyna się od początku
Opłaty stałe płacisz cały czas. Na temat tych opłat wszystko znajdziesz tutaj: https://www.pieniadzepodkontrola.pl/ile-kosztuje-prad-i-jak-to-policzyc-kalkulator-cen-pradu/
„Oznacza to, że w czasie gdy pobieramy energię z sieci licznik nalicza pobór normalnie. Gdy natomiast mamy nadwyżkę energii pochodzącą z naszej elektrowni fotowoltaicznej, oddajemy energie do sieci i licznik kręci się w drugą stronę (!), czyli jego wskazanie się cofa.”
No nie bardzo. Autor chyba nie wie jak działa licznik dwukierunkowy. Taki licznik ma osobne liczydła na pobór i oddanie oraz na strefy. Jeśli energia jest wprowadzana do sieci to licznik nie cofa się! tylko wartości są rejestrowane na innym liczydle, tym dla energii wprowadzonej.
Chodzi tu o samą zasadę a nie o fizyczne urządzenie. Oczywiście licznik liczy to na osobnych liczydłach. Z punktu widzenia mechaniki pracy faktycznie stwierdzenie jest niefortunne.
Dzięki za zwrócenie uwagi. Poprawię to.
Nikt nie udzieli tak długiej gwarancji. Standardowa to 2 lata – za dłuższą trzeba dodatkowo zapłacić! A i tak się nie spotkałem z dłuższą niż 5 lat!
Są dłuższe gwarancje, szczególnie na panele można znaleźć takie oferty. Kwestia cierpliwosci w szukaniu. W praktyce z kilkunastu osób z którymi rozmawiałem, żadna nie miała awarii. Najstarsza z elektrowni jakie znam ma około 7 lat.
Czyli wg obecnych zasad jeżeli rocznie płacę za prąd 3000 zł tj. ok. 5000 kWh to za 1000 kWh i tak zapłacę tj. 600 zł. Do tego pozostają opłaty stałe – więc i tak zapłacę powiedzmy 1500 zł. Więc zwrot inwestycji teraz wydłuża się do ok. aż 15-20 lat! To raczej tylko „zabawa” dla entuzjastów i nawiedzonych ekologów a nie dla tych, co chcą oszczędzić na prądzie!
Chyba,że zbudujesz elektrownię z 20% zapasem mocy. Wtedy teoretycznie wyjdziesz na 0.
Ten przepis i ta zmiana również nie budzą mojego entuzjazmu.
Poza tym, w tej chwili elementy składowe są od 10-20% tańsze nie wtedy, gdy pisany był artykuł.
Dzień Dobry , przeczytałęm artykuł o elektrowni słonecznej . Bardzo rzeczowy I ceikawy . Interesuje mnie jednak kwestia budowy takiej elektrowni ale wyłącznie w celach zarobkowych . Instalascja panlei i sprzedaz energii przez firmę do tego powołana. Tzn , chciałbym na swoim terenie zbudowac kilkadziesiąt, kilkaset takich paneli (rozbudowywac w miarę upływu czasu) Jak taki projekt przeprowadzić w Polsce? Czy są na ten temeat szczegółowe informacje?
Musisz zacząć od przeczytania ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii. Znajdziesz ją w sieci. Tam określone sa zasady funkcjonowania i rozliczeń elektrowni w zależności od jej rozmiaru. Ta lektura sporo Ci wyjaśni.
Bardzo rzeczowo. Prosimy o więcej. Pozdrawiam autora.
Dziękuję. Bardzo mi miło. Praca nad kolejnymi wpisami cały czas trwa.
super opis.Mam pytanie Trzeba instalować dodatkowe zabezpieczenia by nie oddawać energii do sieci w przypadku jej wyłączenia przez elektrownię (np remont linii przesyłowej)
Nie trzeba. Po zgłoszeniu instalacji do zakładu energetycznego, zakład na swój koszt instaluje licznik dwukierunkowy i układ zabezpieczający. Nie ponosisz za to żadnych opłat.
Dzień dobry
Artykuł ciekawy.Czy mógłbyś przeanalizować mikroinstalację pv z ogrzewaniem za pomocą kotła elektrodowego.
dziękuje/pozdrawiam
Moc elektrowni PV trzeba dostosować do rocznego zapotrzebowania koła, czyli odnosząc się do artykułu traktujesz roczne zapotrzebowanie kotła elektrodowego tak jak ja potraktowałem zapotrzebowanie gospodarstwa domowego i z tego zgodnie z opisem w artykule wychodzą Ci parametry elektrowni PV. Wszystko więc będzie pochodną ilości energii jaką rocznie zużyje kocioł.
Od 2 miesięcy mam moją PV. Ze względu na małą powierzchnię dachu mam 11 paneli mono 310 W czyli 3410 W zainstalowanych w kierunku N–>S czyli idealnie, pod kątem 22*.
W czerwcu i lipcu przy bezchmurnych dniach uzyskiwałem max około 2,6 – 2,8 kW !
Skąd taka strata na wydajności ?
Okazuje się, że panele mają spadek mocy o około 0,5% na każdy 1*C powyżej 25*C.
Panele w czasie pracy nagrzewają się do około 50*C w ciepłe i słoneczne dni (lub nawet bardziej) – więc spadek mocy mamy realnie12-15% !
Jest to bardzo istotny parametr o którym nie wspomniano w artykule 🙂
Arek,
Dokładnie tak jest. Statystycznie najwyższa produkcja zwykle jest w maju, gdy słońca jest już dość dużo, a panele jeszcze się tak nie nagrzewają.
A ja się obecnie zastanawiam nad stworzeniem instalacji off-grid, gdyż posiadam inwerter Sinus 3000S. Miesięcznie zużywam 300kWh. Z drugiej strony są rządowe programy wsparcia: 5000zł z „Mój prąd” oraz ulga termomodernizacyjna.