Jaka moc fotowoltaiki będzie potrzebna? To zależy
Odpowiedź na pytanie, jaka moc fotowoltaiki będzie odpowiednia w przypadku danego odbiorcy energii nigdy nie będzie jednoznaczna. Wpływ na ostateczną moc instalacji fotowoltaicznej ma bowiem kilka czynników, do których zaliczamy:
- Zużycie energii, czyli ilość energii elektrycznej konsumowanej w danym obiekcie przez urządzenia elektryczne. Zużycie energii elektrycznej na potrzeby obliczenia mocy instalacji fotowoltaicznej powinno być podawane w ujęciu rocznym. Dlaczego? W ujęciu 12-miesięcznym rozpatruje się bowiem także wydajność i opłacalność instalacji fotowoltaicznej - wszystkie systemy prosumenckie mają roczne okresy rozliczeniowe. Uwaga! Określając zapotrzebowanie energetyczne należy wziąć pod uwagę również zużycie planowane. Innymi słowy, jeśli w niedługim czasie po uruchomieniu instalacji PV zakupimy energochłonne urządzenie (np. pompę ciepła), jej zużycie energii warto uwzględnić przy projektowaniu mocy fotowoltaiki.
- Nasłonecznienie w miejscu montażu - uśrednione nasłonecznienie w Polsce wynosi ok. 1.000 kWh/m2 rocznie. Poszczególne regiony kraju cechują jednak różne wartości. Przykładowo, w województwie małopolskim nasłonecznienie przekracza 1.100 kWh/m2/rok, podczas gdy w województwie pomorskim wynosi ono średnio ok. 900 - 950 kWh/m2/rok. Informacje o nasłonecznieniu znajdziemy w tzw. mapach nasłonecznienia.
- Charakterystyka miejsca montażu - w tym m.in. kąt nachylenia modułów PV, umiejscowienie względem słońca. Kwestie te opisuje tzw. współczynnik korekcji nasłonecznienia. Wynosi on od 0,64 do 1,14.
- Sprawność instalacji PV. Straty w instalacji fotowoltaicznej są czymś normalnym i wynikają z różnych ograniczeń sprzętowych i projektowych. Przykładowo, najwyższej jakości falowniki cechuje sprawność na poziomie 98%, co oznacza, że 2% energii zostaje zmarnowana. Straty występują też m.in. w przewodach. Optymalnie skonfigurowane systemy słoneczne cechuje sprawność na poziomie ok. 85-88%.
Dodatkowo, przy obliczaniu mocy fotowoltaiki znaczenie może mieć także rodzaj wykorzystywanego systemu prosumenckiego. Dlaczego? W systemie opustów, przy odbiorze odesłanych nadwyżek prądu prosument traci 20% (w instalacjach o mocy do 10 kW) lub 30% (w instalacjach o mocy większej niż 10 kW) energii. By skompensować tę stratę należy odpowiednio zwiększyć moc systemu.
Na podstawie wszystkich powyższych danych można z łatwością obliczyć moc instalacji fotowoltaicznej, korzystając ze wzoru.
Jak obliczyć moc instalacji fotowoltaicznej? Wzór
Istnieje kilka sposobów na obliczenie szacunkowej mocy instalacji fotowoltaicznej. Najprostszy, ale i też najmniej dokładny zakłada, że produkcję z fotowoltaiki należy dostosować do zużycia, przyjmując, że z 1 kW instalacji otrzymamy 1.000 kWh prądu. Zatem, przy założeniu, że zużywamy rocznie 5.000 kWh, będziemy potrzebować instalacji o mocy ok. 5 kW. Nie jest to jednak precyzyjna metoda. Co więcej, nie dla każdego systemu prosumenckiego będzie ona odpowiednia.
Uniwersalny wzór, pozwalający ustalić, jaka moc fotowoltaiki będzie najlepsza w naszym przypadku wygląda następująco:
gdzie:
Ze - zapotrzebowanie energetyczne (z ostatnich 12 miesięcy oraz planowane w najbliższym czasie) w kWh,
N - nasłonecznienie (w kWh/m2),
W - wydajność instalacji PV,
K - współczynnik korekcji nasłonecznienia.
Warto jednak dodać, że jeśli korzystamy z systemu opustów, konieczne jest uwzględnienie dodatkowych parametrów - autokonsumpcji oraz współczynnika opustu. Wzór na obliczenie mocy instalacji fotowoltaicznej działającej w ramach net-meteringu będzie wyglądać następująco:
gdzie:
Ze - zapotrzebowanie energetyczne (z ostatnich 12 miesięcy oraz planowane w najbliższym czasie) w kWh,
N - nasłonecznienie (w kWh/m2),
W - wydajność instalacji PV,
K - współczynnik korekcji nasłonecznienia.
A - współczynnik autokonsumpcja (%),
Ne - nadwyżka energii odesłana do sieci (%),
Wo - współczynnik opustu (80% lub 70%)
Uwaga! Zsumowany współczynnik autokonsumpcji oraz nadwyżek energii nie może przekroczyć 100%.
Fotowoltaika - jaka moc instalacji w net-billingu?
W przypadku net-billingu przewymiarowanie instalacji fotowoltaicznej nie zawsze będzie opłacalnym rozwiązaniem, dlatego, obliczając moc fotowoltaiki dla nowego systemu rozliczeń warto wykorzystać pierwszy, uniwersalny wzór. Poniżej znajdziecie przykładowe obliczenia.
Ze - Zapotrzebowanie energetyczne (roczne): 5.000 kWh
N - Nasłonecznienie: 1.150 kWh/m2/rok
W - Wydajność instalacji: 80%
K - Współczynnik korekcji nasłonecznienia: 1,06
Moc fotowoltaiki (kW) = 5,12
Jaka moc fotowoltaiki do domu w systemie opustów?
W przypadku systemu opustów, wzór będzie nieco bardziej skomplikowany. W jego przypadku należy bowiem uwzględnić autokonsumpcję oraz wysokość współczynnika opustu.
Ze - zapotrzebowanie energetyczne: 5.000 kWh
N - nasłonecznienie: 1.150 kWh/m2/rok
W - wydajność instalacji PV: 80%
K - współczynnik korekcji nasłonecznienia: 1,06
A - współczynnik autokonsumpcja: 20%
Ne - nadwyżka energii odesłana do sieci: 80%,
Wo - współczynnik opustu: 0,8
Moc fotowoltaiki (kW) = 6,15
Moc fotowoltaiki - co jeszcze należy wziąć pod uwagę?
Choć powyższe obliczenia mogą wydawać się stosunkowo proste, warto pamiętać, że ustalenie, jaka moc fotowoltaiki będzie wbrew pozorom wcale nie należy do łatwych zadań. W normalnych warunkach, oprócz nasłonecznienia i wydajności instalacji, trzeba wziąć pod uwagę jeszcze inne kwestie, takie jak np. ilość cienia w ciągu roku czy ilość dostępnego miejsca montażu. Dlatego, przy obliczeniu mocy instalacji fotowoltaicznej najlepiej skorzystać z pomocy specjalistów. Ci bazując na swojej wiedzy i korzystając z zaawansowanych systemów komputerowych są w stanie precyzyjnie wyznaczyć optymalną moc instalacji fotowoltaicznej.
Jeśli szukacie specjalisty możecie sprawdzić nasz ranking firm fotowoltaicznych.
