Wprowadzenie

Instalacja fotowoltaiczna to inwestycja na lata, dlatego jej odpowiednie zaprojektowanie jest kluczowe dla osiągnięcia maksymalnych korzyści finansowych i środowiskowych. Jednym z najważniejszych parametrów jest moc instalacji, która powinna być dopasowana do indywidualnych potrzeb energetycznych gospodarstwa domowego. W tym artykule przedstawimy czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy doborze mocy instalacji fotowoltaicznej dla domu jednorodzinnego.

Analiza zużycia energii

Punktem wyjścia w procesie doboru mocy instalacji fotowoltaicznej jest określenie rocznego zużycia energii elektrycznej w gospodarstwie domowym. Informację tę można uzyskać, analizując rachunki za energię elektryczną z ostatnich 12 miesięcy.

Typowe zużycie energii w polskich gospodarstwach domowych wygląda następująco:

• Małe gospodarstwo domowe (1-2 osoby): 1800-2500 kWh/rok
• Średnie gospodarstwo domowe (3-4 osoby): 2500-4000 kWh/rok
• Duże gospodarstwo domowe (5+ osób): 4000-6000 kWh/rok

Należy pamiętać, że jeśli planujemy w przyszłości zwiększyć zużycie energii (np. poprzez instalację pompy ciepła, klimatyzacji czy zakup samochodu elektrycznego), warto to uwzględnić już na etapie projektowania instalacji fotowoltaicznej.

Szacowanie mocy instalacji

Po określeniu rocznego zużycia energii można przystąpić do oszacowania wymaganej mocy instalacji fotowoltaicznej. W Polsce przyjmuje się, że instalacja o mocy 1 kWp (kilowat peak) generuje średnio 950-1100 kWh energii rocznie, w zależności od lokalizacji, orientacji paneli i kąta nachylenia.

Aby obliczyć przybliżoną moc instalacji, należy podzielić roczne zużycie energii przez szacowaną produkcję z 1 kWp:

Przykładowo, dla domu zużywającego 3500 kWh rocznie, przy założeniu produkcji 1000 kWh z 1 kWp, potrzebna będzie instalacja o mocy około 3,5 kWp.

Czynniki wpływające na efektywność instalacji

1. Lokalizacja

Polska leży w strefie umiarkowanej, a nasłonecznienie różni się w zależności od regionu. Południowe województwa (małopolskie, podkarpackie) otrzymują więcej energii słonecznej niż północne (zachodniopomorskie, pomorskie). Różnica w rocznej produkcji energii może wynosić nawet 10-15%.

2. Orientacja i nachylenie dachu

Optymalna orientacja paneli fotowoltaicznych w Polsce to kierunek południowy, z nachyleniem dachu około 30-40 stopni. Odchylenia od tych wartości zmniejszają efektywność produkcji energii:

• Orientacja południowa: 100% potencjalnej produkcji
• Orientacja południowo-wschodnia lub południowo-zachodnia: 95% potencjalnej produkcji
• Orientacja wschodnia lub zachodnia: 85% potencjalnej produkcji
• Orientacja północno-wschodnia lub północno-zachodnia: 70% potencjalnej produkcji
• Orientacja północna: 60% potencjalnej produkcji

3. Zacienienie

Nawet częściowe zacienienie paneli fotowoltaicznych może znacząco obniżyć ich wydajność. Podczas projektowania instalacji należy uwzględnić potencjalne źródła zacienienia, takie jak:

• Drzewa i roślinność
• Kominy i elementy architektoniczne
• Budynki sąsiednie
• Słupy i linie energetyczne

W przypadku występowania częściowego zacienienia warto rozważyć zastosowanie mikroinwerterów lub optymalizatorów mocy, które minimalizują straty energii.

Przykładowe konfiguracje dla domów jednorodzinnych

Mały dom (1800-2500 kWh/rok)

Dla domu o rocznym zużyciu energii na poziomie 2000 kWh, odpowiednia będzie instalacja o mocy około 2 kWp, składająca się z 5-6 paneli fotowoltaicznych o mocy 400W każdy. Taka instalacja zajmie powierzchnię około 10-12 m² dachu.

Średni dom (2500-4000 kWh/rok)

Dom zużywający 3500 kWh rocznie będzie potrzebował instalacji o mocy około 3,5 kWp, co odpowiada 9-10 panelom fotowoltaicznym o mocy 400W. Powierzchnia potrzebna na dachu to około 18-20 m².

Duży dom (4000-6000 kWh/rok)

Dla domu o zużyciu 5000 kWh rocznie zalecana jest instalacja o mocy 5 kWp, składająca się z 12-13 paneli o mocy 400W. Taka instalacja wymaga około 25-30 m² powierzchni dachu.

Dom z pompą ciepła

Pompa ciepła znacząco zwiększa zużycie energii elektrycznej. Dla domu z pompą ciepła, zużywającego około 8000 kWh rocznie, rekomendowana jest instalacja o mocy 8-10 kWp, składająca się z 20-25 paneli fotowoltaicznych.

Aspekty prawne i ekonomiczne

Mikroinstalacje do 10 kWp

W Polsce instalacje do 10 kWp są klasyfikowane jako mikroinstalacje i objęte uproszczonymi procedurami przyłączeniowymi. Dla domu jednorodzinnego zazwyczaj wystarczające jest zgłoszenie instalacji do lokalnego operatora sieci dystrybucyjnej, bez konieczności uzyskiwania pozwoleń budowlanych.

System rozliczeń

Od kwietnia 2022 roku w Polsce obowiązuje system rozliczeń net-billing, który zastąpił wcześniejszy system opustów. W systemie net-billing właściciel instalacji fotowoltaicznej sprzedaje nadwyżki energii wprowadzonej do sieci po cenie rynkowej, a następnie kupuje energię z sieci według standardowego cennika.

W związku z tym, szczególnie korzystne jest dobranie takiej mocy instalacji, aby jak największa część wyprodukowanej energii była zużywana na bieżąco w gospodarstwie domowym (autokonsumpcja).

Magazynowanie energii

Aby zwiększyć poziom autokonsumpcji, warto rozważyć dodatkowe rozwiązania, takie jak:

• Magazyn energii - pozwala na przechowywanie nadwyżek energii wyprodukowanej w ciągu dnia i wykorzystanie jej wieczorem lub w nocy.
• Inteligentne zarządzanie energią - systemy, które optymalizują zużycie energii poprzez uruchamianie energochłonnych urządzeń w czasie najwyższej produkcji z fotowoltaiki.
• Ogrzewanie wody - wykorzystanie nadwyżek energii do podgrzewania wody użytkowej.

Podsumowanie

Dobór odpowiedniej mocy instalacji fotowoltaicznej jest kluczowym elementem planowania systemu wytwarzania energii dla domu jednorodzinnego. Najważniejsze czynniki, które należy wziąć pod uwagę to:

• Aktualne i przewidywane zużycie energii
• Lokalizacja, orientacja i nachylenie dachu
• Możliwe zacienienia
• Dostępna powierzchnia dachu
• Budżet inwestycyjny
• System rozliczeń i prawne ograniczenia

Pamiętaj, że każdy dom jest inny, a instalacja fotowoltaiczna powinna być dostosowana do indywidualnych potrzeb i warunków. Dlatego warto skonsultować się z doświadczonym instalatorem, który przeprowadzi dokładną analizę i zaproponuje optymalne rozwiązanie.

W Aeroptogli oferujemy kompleksowe doradztwo oraz profesjonalne projektowanie i montaż instalacji fotowoltaicznych dopasowanych do indywidualnych potrzeb każdego klienta.