Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej w programie prosument.

Zbliżamy się do rozpoczęcia programu prosument w ramach, którego możliwe będzie uzyskanie dofinansowania do montażu instalacji fotowoltaicznych. Pytanie, jakie sobie zadaje wielu inwestorów to, jaka powinna być moc instalacji? Abstrahując od aspektów związanych z dostępną powierzchnią montażową wielkość instalacji nie powinna być zbyt duża gdyż w takim przypadku większość energii będzie oddawane do sieci za którą zakład energetyczny będzie płacił zaledwie ok 0,16 zł/kWh. Znacznie bardziej uzasadnione ekonomicznie jest jak najwięcej energii konsumować na potrzeby własne gdyż w takim przypadku oszczędzamy ok 0,65 zł/kWh. Oczywiście w przypadku instalacji bez systemu gromadzenia energii nie uda nam się nigdy większości energii konsumować bezpośrednio jednak dobrze dobrana moc instalacji jest w stanie istotnie zwiększyć ten wskaźnik. Z drugiej strony instalacja PV nie może być zbyt mała gdyż w takim przypadku rosły będą jednostkowe koszty montażu w przeliczeniu na kW zainstalowanej mocy.

Zasadniczym problemem w przypadku instalacji fotowoltaicznej w budynku jest niedopasowanie zapotrzebowania na moc i konsumpcji tej mocy w gospodarstwie domowym.

Korelacja zapotrzebowania na energię z w budynku a produkcją energii przez instalacja fotowoltaiczną

Dodatkowym problemem jest zmienność nasłonecznienia w poszczególnych miesiącach i dniach oraz znana profilu konsumpcji energii w poszczególnych dniach tygodnia oraz miesiącach. Przykładowo w okresie zimowym zwiększa się popołudniowa konsumpcja energii związana z oświetleniem pomieszczeń. Także w poszczególnych dniach tygodnia zmienia się profil konsumpcji w szczególności związany jest on ze zwiększoną aktywnością w budynku w dniach wolnych od pracy. Z tego powodu dobór mocy instalacji nie jest prosty gdyż opiera się na wielu zmiennych można jednak przyjąć pewne wartości wskaźnikowo w oparciu o średnie wartości zapotrzebowania na moc i energię w gospodarstwie domowym, które nie wykorzystuje prądu na cele grzewcze i skorelować je z natężeniem promieniowania słonecznego w typowym roku meteorologicznym.

Korelacja wielkości produkcji energii z PV do zapotrzebowania budynku na energię

Analiza poszczególnych wielkości mocy instalacji fotowoltaicznych w odniesieniu do zapotrzebowania budynku na energię pokazuje dwie prawidłowości im mniejsza produkcja roczna energii przez instalację fotowoltaiczną (mniejsza moc instalacji) tym większy udział konsumpcji własnej energii z PV jednak także mniejszy udział energii z PV w odniesieniu do zapotrzebowania budynku na energię. Z kolei wzrost mocy instalacji PV powoduje wzrost udziału energii z PV w bilansie, lecz wzrost ten jest znacznie wolniejszy niż wzrost ilości energii oddawanej do sieci. Od strony ekonomiki im mniejsza instalacja tym większy udział konsumpcji własnej energii i lepsza ekonomika jednak sama instalacja nie może być zbyt mała gdyż wraz ze spadkiem zainstalowanej mocy rośnie jednostkowy koszt instalacji. Zasadną granicą dla najmniejszych instalacji wydaje się to wielkość ok .2 kWp. Dodatkowo wskaźnik produkcji rocznej energii z PV w stosunku do zapotrzebowania rocznego budynku na energię powinien mieścić się przedziale 50 - 90%. W takich granicach instalacja PV będzie dostarczać 17-22% konsumowanej energii w odniesieniu do zapotrzebowania. Przy czym dla tak przyjętych widełek 25 - 35% energii z PV będzie bezpośrednio wykorzystane w budynku a 65-75% zostanie oddane do sieci. W oparciu o powyższą analizę i pewne założenia produktywności energii z instalacji PV można opracować empiryczny wzór doboru mocy instalacji PV do zapotrzebowania budynku na energię.

Gdzie 

Konsumpcja energii - roczna konsumpcja energii w kWh 

Nasłonecznienie - Nasłonecznienie na powierzchnię modułów PV w zależności od pochylenia, azymutu oraz regionu od 900 - 1200 kWh 

Sprawność - sprawność systemu fotowoltaicznego zazwyczaj na poziomie od 0,8 - 0,88

Przykład

Budynek o rocznej konsumpcji energii 3000 kWh zlokalizowanej w Krakowie optymalnie ustawionej na południe 

Zobacz także:

Jak obliczyć produkcję energii z instalacji fotowoltaicznej