Szukaj na tym blogu

sobota, 29 września 2012

Koszty montażu i eksploatacji instalacji fotowoltaicznej

Bardzo wiele otrzymuję pytań na temat kosztów inwestycji w instalację fotowoltaiczną oraz kosztów związanych z jej dalszą eksploatacją. Oczywiste jest, że każdy przypadek jest indywidualny jednak postaram się dziś pokazać podstawowe zależności między kosztami instalacji PV a jej położeniem oraz wielkością zainstalowanej mocy.

Najdroższymi instalacjami w montażu są obiekty najmniejsze. Ze względów technicznych minimalną mocą instalacji fotowoltaicznej, jaką można zamontować i przyłączyć do sieci jest ok 1.5 kW w przypadku mniejszej instalacji trudno byłoby dobrać inwerter i z uwagi na niskie obciążenie mocą pracowałby on bardzo nie efektywnie. Przy obecnych cenach koszt instalacji 1,5 kW to wydatek w przeliczeniu na wat mocy 13zł i więcej. Znaczący udział w kosztach będzie stanowić tu montaż, projekt, transport. Wiele kosztów związanych z przygotowaniem inwestycji nieznacznie zależy od jej mocy. Także wśród kosztów związanych w montażem nie mamy do czynienia z proporcjonalnym do mocy wzrostem wydatków. Im większa instalacja tym koszty wykonania w przeliczeniu na wat mocy mniejsze. Dla instalacji dachowych ekonomicznie uzasadnioną wielkością mocy instalacji PV jest 5-10 kW. Tej wielkości instalację zazwyczaj mieszczą się na dachach a koszt jednostkowy spada do 7.5 - 8 zł za wat, czyli jest o 40% niższy niż dla najmniejszych instalacji. W przypadku instalacji większej niż 10 kW cena jednostkowa nadal będzie spadać jednak bardzo powoli. Duże instalacje 100 - 1000 kW można obecnie wykonać w granicach 6-6.7 zł/wat.

Bardzo często pada także pytanie gdzie montować instalację fotowoltaiczną na dachu czy na gruncie przy budynku. Z uwagi na optymalizację kosztów, jeżeli istnieje tylko możliwość montażu na skośnym dachu to zdecydowanie należy wybrać to rozwiązanie. Koszty montażu małej instalacji na dachu skośnym są znacznie niższe niż na gruncie przy budynku. Także zmieniające się prawo (nowa ustawa o OZE) zakłada formalne ułatwienia dla małych instalacji dachowych do 40kW nie będzie potrzebne pozwolenie ani zgłoszenie. W przypadku instalacji na gruncie nawet tych małych wymagane będzie pozwolenie na budowę.


Koszty instalacji fotowoltaicznej w zależności od mocy
Koszty instalacji fotowoltaicznej w zależności od mocy w przeliczeniu na wat

Oprócz kosztów montażu instalacji dla każdego inwestora bardzo ważne są koszty eksploatacyjne jak serwis i obsługa. W tym przypadku także ważna jest wielkość instalacji. W przypadku małych mocy koszt jednostkowy przypadający na wat zainstalowanej mocy będzie największy. Generalnie w przypadku małych instalacji koszt wizyty technika w niewielkim stopniu zależy od mocy instalacji. Panele fotowoltaiczne oraz inwertery zazwyczaj objęte są długimi gwarancjami producenta i jeżeli inwestor nie skusi się na podejrzanie tanie rozwiązania niewiadomego pochodzenia oraz nie zostaną popełnione błędy projektowe czy wykonawcze wymiany urządzeń w przypadku fotowoltaiki zdarzają się rzadko i będą występować dopiero po wielu latach eksploatacji. Jednym ze stałych kosztów, z którego raczej nie warto rezygnować to ubezpieczenie instalacji gdyż chyba najgorszym dla inwestora może być zniszczenie instalacji w wyniku zdarzenia losowego w pierwszych latach jej działania. Odnosząc koszty eksploatacyjne do wartości instalacji w przypadku najmniejszych mocy 1.5 kW należy założyć, że średnioroczne koszty eksploatacyjne (uwzględniające już przyszłe naprawy) będą wynosić 10-15% wartości instalacji co jest bardzo wysokim kosztem. W przypadku optymalnej wielkości małej instalacji 5-10 kW koszty te spadają do zaledwie 3-4%. W przypadku dużych instalacji 100 - 1000 kW koszty eksploatacyjne mogą zostać zredukowana do 1-2% wartości instalacji.

Koszty eksploatacyjne instalacji fotowoltaicznej jako procent kosztów jej wartości
Koszty eksploatacyjne instalacji fotowoltaicznej jako procent kosztów jej wartości

Zobacz także: 

poniedziałek, 17 września 2012

poniedziałek, 10 września 2012

Ochrona odgromowa instalacji fotowoltaicznej

Warunkiem zadowolenia z instalacji fotowoltaicznej jest jej niezawodna praca przez długie dziesięciolecia. W tym przypadku w miarę możliwości należy instalację PV zabezpieczyć przed zdarzeniami losowymi w szczególności przed uderzeniem pioruna. Aby uzyskać niezbędne zabezpieczenie należy wykonać instalację odgromową lub zmodyfikować istniejącą instalację na budynku zgodnie z normami: 

PN-EN 61173:2002 
PN - EN 62305-1:2008 
PN - EN 62305-2:2008 
PN - EN 62305-3:2009 
PN - EN 62305-4:2009 

Dla inwestora pewnym wyznacznikiem powinny być także standardy wypracowane na największym rynku fotowoltaicznym, czyli w Niemczech. W kraju tym firmy ubezpieczające instalacje PV wymagają dla instalacji o mocy większej od 10 kW instalacji odgromowej wykonanej w III poziomie ochrony oraz wewnętrznej ochrony przeciwprzepięciowej. Z kolei dla wolnostojących instalacji fotowoltaicznych konieczne jest zastosowanie urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej i systemu wyrównania potencjałów. 

W przypadku instalacji odgromowej należy zapewnić odpowiednie rozmieszczenie zwodów gwarantujące bezpieczeństwo instalacji. Układ zwodów na dachu czy ziemi powinien opierać się o jedną z trzech poniższych metod: 
– metoda toczącej się kuli (odpowiednia w każdym przypadku); 
– metoda kąta ochronnego (odpowiednia dla budynków o prostych kształtach); 
– metoda oczkowa (odpowiednia dla powierzchni płaskich). 

Stosując metodę toczącej się kuli strefę bezpieczeństwa wyznacza się za pomocą wirtualnego toczenia kuli o odpowiednim promieniu po instalacji. W tych miejscach na powierzchni, które nie są dotykane przez kulę, nie istnieje zagrożenie bezpośrednim uderzeniem pioruna. Dla III poziomu ochrony promień kuli powinien wynosić 45m. 

Wyznaczanie strefy ochronnej instalacji odgromowej w przypadku instalacji fotowoltaicznej na dachu (metoda toczącej się kuli i metoda kąta ochronnego)
Wyznaczanie strefy ochronnej instalacji odgromowej w przypadku instalacji fotowoltaicznej na ziemi lub dachu płaskim (metoda toczącej się kuli i metoda kąta ochronnego)

W przypadku metody kąta ochronnego strefę bezpieczeństwa wyznacza wirtualne pole stożka wyznaczonego przy danym kącie α. Kąt ochronny α zależy od wysokości zwodu i klasy ochrony i jest wyznaczany zgodnie z poniższym rysunkiem. Analogicznie w przypadku wyznaczania kąta ochronnego obszar znajdujący się w granicach kąta jest bezpieczny. 

Kąt ochronny alfa w zależności od wysokości h dla III klasu LPS
 Ważną kwestią przy dostosowywaniu instalacji odgromowej do zabezpieczenia instalacji fotowoltaicznej jest zachowanie odpowiednich odstępów izolacyjnych. Ich zadaniem jest zabezpieczenie elementów instalacji fotowoltaicznej przed przeskokami iskrowymi czy łukami elektrycznymi, które w czasie trafienia piorunem instalacji odgromowej mogłyby pochodzić od zwodów czy przewodów piorunochronnych. Odstępy izolacyjne zgodnie z normą PN - EN 62305-3:2009 wyznacza się na podstawie wzoru:
Gdzie 
S - minimalny odstęp izolacyjny 
ki - współczynnik uzależniony od klasy ochrony 0,04 dla III i klasy LPS 
km- współczynnik uzależniony od materiału odstępu izolacyjnego 1 - dla powietrza 
kc- współczynnik uzależniony od rozpływu prądu w przewodach 1 – dla 1 przewodu odprowadzającego, 1…0,5 – dla 2 przewodów odprowadzających, 
l - długość w metrach, mierzoną wzdłuż zwodu lub przewodu odprowadzającego od punktu, w którym jest rozpatrywany odstęp izolacyjny, do punktu najbliższego połączenia wyrównawczego. 

Instalacja odgromowa wokół instalacji fotowoltaicznej na dachu wraz z zaznaczonymi odstępami izolacyjnymi S

Z reguły wystarczający odstęp izolacyjny S zawiera się między 0,5 a 1 m. Pewien problem pojawia się gdy między elementami instalacji PV a elementami instalacji odgromowej niemożna zachować odstępu izolacyjnego np. z uwagi na stalową konstrukcję dachu lub jego pokrycia lub z uwagi na pełne wypełnienie panelami powierzchni dachu. W takim przypadku, aby zabezpieczyć baterie słoneczne przed przeskokami ładunków elektrycznych z instalacji piorunochronowej należy metalowe elementy konstrukcji paneli połączyć z instalacją odgromową.


Więcej o ochronie przed piorunami instalacji fotowoltaicznej w przygotowywanej książce. Małe instalacje fotowoltaiczne – dobór i ekonomika

Zobacz także:
Panel fotowoltaiczny - jak wybrać najwydajniejszy ?