in

Fotowoltaika off-grid – wady i zalety

Fotowoltaika off-grid - wady i zalety

Kiedy ktoś decyduje się na fotowoltaikę, zwykle niewiele o niej wie, a hasła takie jak off-grid i on-grid niewiele mu mówią. Według powszechnej opinii zamontowanie paneli słonecznych oznacza energetyczną samowystarczalność. Tymczasem większość instalacji przetwarzających promienie słoneczne podłączona jest do sieci energetycznej (to tzw. instalacje on-grid). Oznacza to, że chociaż „sami” produkujemy prąd, to jesteśmy jednocześnie uzależnieni od naszego dostawcy. Kiedy dojdzie do uszkodzenia jego linii, my także zostaniemy pozbawieni energii elektrycznej. Dlaczego? Czy są jakieś sposoby na prawdziwą energetyczną niezależność?

Dlaczego klasyczna instalacja fotowoltaiczna nie daje energetycznej samowystarczalności?

Klasyczna instalacja fotowoltaiczna działa tak, że część wytworzonego prądu przesyła do gospodarstwa domowego, a część do lokalnego dostawcy. Dzięki temu, kiedy energia nie jest produkowana (np. w nocy) lub jest produkowana w niewystarczającej ilości (np. w pochmurny zimowy dzień) otrzymujemy „bezpłatny” prąd z sieci – po prostu odbieramy tę nadwyżkę, którą wcześniej odesłaliśmy. Każda instalacja on-grid posiada jednak specjalne zabezpieczenie na wypadek awarii, która powoduje wyłączenie danej instalacji fotowoltaicznej. Dlaczego? Skoro wysyłamy prąd do sieci, to jej ciągła aktywność nie pozwalałaby na naprawienie uszkodzeń. Dany odcinek wciąż byłby pod napięciem z naszego powodu.

Chociaż zależność ta może wydawać się niesprawiedliwa – w końcu po to człowiek instaluje panele fotowoltaiczne, żeby się nie przejmować przerwami w dostawie prądu, prawda? – to w rzeczywistości jest logiczna i pozwala nam na dostęp do energii elektrycznej przez cały rok. Osoby, które mimo wszystko chciałyby jednak absolutnie odciąć się od zewnętrznych partnerów lub szukają rozwiązania, które dostarczyłoby energię elektryczną obiektowi bardzo oddalonemu od sieci energetycznej, mają taką możliwość dzięki instalacjom off-grid.

System off-grid, czyli uniezależnienie od sieci energetycznej

Fotowoltaika off-grid (zwana też wyspową) to rozwiązanie zupełnie niezależne od sieci energetycznej. System off-grid działa bowiem w oparciu o układ zamknięty. Podobnie jak w klasycznej instalacji fotowoltaicznej, przy pomocy paneli fotowoltaicznych pobierana jest tutaj energia ze Słońca, a w inwerterze dochodzi do zmiany tej energii (prądu stałego) w prąd przemienny. Różnica jest jednak taka, że efekt tej przemiany w całości pozostaje we władaniu właściciela instalacji – część energii elektrycznej trafia od razu do domu, a część do magazynu (specjalnych akumulatorów).

Zestaw fotowoltaiczny off-grid – z czego się składa?

Instalacja fotowoltaiczna typu off-grid składa się z tych samych elementów, co instalacja on-grid (panele fotowoltaiczne, inwerter, system montażowy, okablowanie, zabezpieczenia), ale oprócz tego wymaga rozwiązania do magazynowania energii, czyli akumulatora. Niestety, magazynowanie energii nie należy do tanich. Koszt akumulatora gotowego zgromadzić moc od 3 kWh to wydatek rzędu minimum 10000 złotych. Gdybyśmy chcieli zgromadzić w akumulatorach zapotrzebowanie odpowiadające działaniu instalacji o mocy 5 kWh, to musielibyśmy za to zapłacić ponad 30000 złotych. Co więcej, w zależności od wybranego akumulatora (wiadomo, że im wyższej byłby on jakości, tym więcej by kosztował) żywotność takiego magazynu pozwalałaby na efektywne działanie instalacji przez 5 do 20 lat. W naprawdę niewielu przypadkach (o ile w ogóle jakimś) pozwoliłoby to na zwrócenie się kosztów inwestycji.

Zalety instalacji off-grid

Jakkolwiek z systemami off-grid wiążą się spore koszty, to magazynowanie energii ma również wiele zalet. Wśród nich wymienić należy:

  • wykorzystanie pełni potencjału produkcji energii elektrycznej przez instalację fotowoltaiczną;
  • możliwość wykorzystania wyprodukowanej energii elektrycznej na swoich własnych zasadach, w dowolnym czasie;
  • energetyczna niezależność – w przypadku awarii sieci wciąż mamy dostęp do prądu;
  • gwarancja niezmienności kosztów – zmienność oferty dostawcy sieciowego przestaje być naszym problemem;
  • opcja korzystania z urządzeń elektrycznych nawet tam, gdzie nie ma dostawcy prądu;
  • brak zakłóceń wpływających na obniżenie jakości energii i ewentualnych przeciążeń;
  • odcięcie się od energii innej niż ekologiczna – kiedy pobieramy prąd z sieci, musimy godzić się z tym, że energia ta bywa pozyskiwana z np. węgla kamiennego;
  • odciążenie lokalnej sieci.

Wady instalacji off-grid

Wysoka cena akumulatorów to tylko jeden z problemów związanych z systemem off-grid. Decydując się na podobne rozwiązanie, musimy również zmierzyć się z takimi problemami, jak:

  • konieczność wydzielenia odpowiedniej przestrzeni dla magazynu energii – instalację akumulatorów dopuszcza się jedynie w pewnym oddaleniu od obiektów mieszkalnych ze względy na ich potencjalne zagrożenie w przypadku awarii;
  • akumulatory można wykorzystywać stosunkowo krótko, a je same trudno nazwać ekologicznymi;
  • w przypadku awarii któregoś elementu naszej fotowoltaiki zostajemy bez żadnego zasilania;
  • brak możliwości przechowywania całości nadwyżki produkowanej przez instalacje fotowoltaiczne – w wyjątkowo słoneczne dni trzeba liczyć się z tym, że system fotowoltaiczny może wyprodukować więcej energii, niż jesteśmy w stanie i wykorzystać, i zmagazynować. Nadwyżka w takim przypadku jest po prostu marnotrawiona;
  • ryzyko braku prądu w okresie długotrwałego pogorszenia pogody.

Rozwiązanie hybrydowe pomiędzy on-grid a off-grid

Rozwiązanie hybrydowe to opcja dla osób rozdartych – tych, które chciałyby mieć prąd zarówno w chwilach awarii sieci, jak i wtedy, kiedy ich własne magazyny świecą pustkami. Podobny system wymaga niejako instalacji dwóch rozwiązań fotowoltaicznych – wspólne pozostają jedynie panele. By zbudować system hybrydowy, potrzebne są dwa inwertery (sieciowy oraz wyspowy) lub jeden hybrydowy. Drugie rozwiązanie dodatkowo podnosi koszty, bo falowniki hybrydowe jako wyjątkowo zaawansowane i skomplikowane urządzenia są po prostu drogie. Oczywiście, trzeba też wziąć pod uwagę kwestię przestrzennego rozplanowania podobnego systemu. Taka liczba urządzeń wymaga przecież sporo miejsca.

Instalacja off-grid – czy warto?

Instalacja off-grid ma wiele zalet, ale trudno uznać ją za całkowicie rozsądne rozwiązanie dla domu jednorodzinnego. Wydaje się, że tego typu systemy ujawniają swój potencjał przede wszystkim w przypadku lokalizacji, w których trudno o energię elektryczną, a zewnętrzne zasilanie wiązałoby się z dużymi kosztami lub poważnymi problemami logistycznymi. Z pewnością docenią je więc właściciele chatek na odludziu albo działek, gdzie zapotrzebowanie na energię jest niewielkie, więc i sama instalacja nie musi być bardzo duża (cena takiego systemu idzie też przecież w parze z jego wielkością).

Dodaj komentarz

Historia fotowoltaiki

Historia fotowoltaiki

Rodzaje paneli fotowoltaicznych

Rodzaje paneli fotowoltaicznych