DOM SOLAR

ul. Lecha Bądkowskiego 10/1

80-137 Gdańsk

NIP 6711276981

 Copyright © 2021 Domsolar. All rights reserved.

W przypadku instalacji fotowoltaicznych montowanych na gruncie lub na dachu płaskim zazwyczaj można ustawić konstrukcję z modułami w pożądanym kierunku, czyli na południe. Niestety, nie jest to możliwe na budynkach z dachem skośnym, gdzie kierunek jest niejako nadany. Wybieramy wtedy część dachu usytuowaną od strony południowej (ewentualnie południowy wschód oraz południowy zachód) i tam instalujemy panele PV. A co w przypadku dachu zorientowanego na kierunek wschód-zachód?

ORIENTACJA DACHU A UZYSKI MOCY

Tabela ukazuje zależność produkcji prądu od umiejscowienia paneli fotowoltaicznych. Jak widać, największą roczną produkcję można uzyskać z dachu skierowanego na południe, pochylonego pod kątem 30°-40°. Z kolei instalacja wschód-zachód (W-E) pochylona pod kątem 30° wyprodukuje rocznie o 15% mniej prądu, tj. ok. 85% w stosunku do warunków idealnych. Czy to oznacza, że dla gospodarstwa domowego jest ona o 15 % mniej opłacalna? Otóż okazuje się, że nie!

OPŁACALNOŚĆ FOTOWOLTAIKI WSCHÓD ZACHÓD - PORÓWNANIE OBU ORIENTACJI (POŁUDNIOWEJ ORAZ WSCHÓD-ZACHÓD) Z DOBOWYM PROFILEM ZUŻYCIA ENERGII

Poniżej przedstawiamy porównanie średnich profili dobowych dwóch instalacji o takich samych parametrach mocy (10 kW) i lokalizacji (centralna Polska) oraz takim samym kącie nachylenia paneli słonecznych (30°). Instalacje różnią się orientacją: jedna jest skierowana na południe, a druga dwustronna o kierunku wschód – zachód. Ponadto, porównanie obu instalacji jest zestawione z przecietnym profilem zużycia energii w gospodarstwie domowym. Wszystkie dane są wypadkową średniej z całego roku.

Jak przedstawia powyższy wykres, średni profil roczny zużycia prądu jest bliższy profilowi produkcji z instalacji dwustronnej, co skutkuje tym, że mniej energii oddamy na “przechowanie” lub sprzedamy do zakładu energetycznego. Instalacja W-E sprzyja zatem wysokiej autokonsumpcji (zużycie bezpośrednie) wygenerowanych uzysków, co powoduje, że pod tym względem jest bardziej ekonomiczna od instalacji południowej. Instalacja W-E bardzo wcześnie rozpoczyna produkcję, a późno ją kończy, co często pokrywa się ze zwiększonym zapotrzebowaniem domowników na energię w godzinach rannych i wieczornych, kiedy przebywają w domu.

Jak uzyskać DOBOWY PROFIL?

Profil zużycia prądu u każdego użytkownika jest bardzo indywidualny. Aby mieć w miarę rzeczywiste dane do oceny opłacalności inwestycji, warto zwrócić się do sprzedawcy energii o jego udostępnienie.

WNIOSKI

Mimo że elektrownia fotowoltaiczna dwustronna W-E wyprodukuje o ok. 15%  mniej prądu w skali roku, to opisane wyżej dopasowanie elektrowni wschód-zachód sprawia, że jej opłacalność jest tylko o kilka procent mniejsza od południowej. W praktyce, zrównoważenie tej straty polega na nieco większym przewymiarowaniu mocy instalacji - dodanie kilku modulów - tak aby rzeczywista produkcja prądu pokrywała się z zapotrzebowaniem.

POZOSTAŁE KORZYŚCI Z UKŁADU INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ WSCHÓD-ZACHÓD

• Tańszy i lepiej dopasowany falownik

Południowa orientacja fotowoltaiki generuje wysokie uzyski w środkowej części dnia (profil produkcji jest ostry) Wiąże się to z koniecznością dobrania falownika o odpowiednio wysokiej mocy, którego zakres pracy pozwala przetwarzać zarówno szczytowe uzyski, jak i te niskie, poranne i wieczorne (z możliwie najmnniejsza ich utratą). W przypadku opcji W-E można zastosować tańszy falownik o mniejszej mocy, który będzie pracował optymalnie zarówno w górnych jak i dolnych zakresach. Jest też korzyść ogólna – taki profil produkcji mniej obciąża sieć energetyczną.

• Większa instalacja fotowoltaiczna

W przypadku dwóch połaci dachowych, mamy dodatkowe 50% powierzchni pod moduły, co często umożliwia montaż PV o mocy nawet do 10 kW na niewielkim domu. Łatwiej jest również dopasować rozkład paneli do obiektów zacieniających. Ogólnie rzecz biorąc, mamy do czynienia z większą swobodą w projektowaniu instalacji. Podobnie jest na dachach płaskich, gdzie układ dwustronny W-E nie wymaga dużych dystansów pomiędzy poszczególnymi rzędami dla uniknięcia zacieniania, co jest niezbędne w przypadku orientacji południowej.

• Oodprność na ekstremalne zjawiska pogodowe

Statystyki prowadzone w Niemczech wykazały, że konstrukcje kątowe W-E na dachach płaskich, charakteryzują się większą odpornością na silny huragan, niż jednostronne. Te ostatnie tworzą układ “żagla”, (zdj. poniżej) który podlega silnym naprężeniom. Praktyka pokazuje, że błędy w projekcie i montażu, szczególnie mszczą się w przypadku konstrukcji kątowych jednostronnych.

Konstrukcje W-E na dachach płaskich są bardzo odporne na silny wiatr.

CO WPŁYWA NA OPŁACALNOŚĆ UKŁADU WSCHÓD-ZACHÓD INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ?

• Kąt DACHU 10°-20° jest tu najbardziej optymalny – kąt 10° to aż ok. 88% uzysku w stosunku do warunków idealnych (tabelka powyżej).

• Programowanie urządzeń – jeśli to możliwe, warto planować ich pracę na okresy intensywnej produkcji z paneli słonecznych (pralka, zmywarka, suszarka, piec akumulacyjny, bojler, zbiornik buforowy). W przypadku starszych urządzeń można zastosować programator czasowy do gniazdka. Sprzęty te warto oczywiście programować w przypadku każdej instalacji fotowoltaicznej oraz przy taryfach dwustrefowych G12 i G12w nawet gdy nie posiada się fotowoltaiki.

• Praca zdalna, praca w domu – gdy dużo przebywa się w domu za dnia, posiadanie każdego typu fotowoltaiki jest wysoce opłacalne.

• Azymut osi budynku nie powinien odbiegać więcej niż 15°-20° od osi wschód-zachód. Symulacje uzysków przeprowadzone przez projektanta są tu niezastapione w ocenie. W praktyce rzadko zdarza się idealna orientacja budynku ale niewielka odchyłka od osi W-E nie wpłynie istotnie na uzyski.

FOTOWOLTAIKA WSCHÓD-ZACHÓD W PRZYPADKU FIRM ORAZ ROLNIKÓW

W przypadku firm fotowoltaika może być bardzo opłacalna, natomiast układ wschód-zachód jest często szczególnie korzystny. Generalnie opłacalność zależy od profilu zużycia energii przez firme, a profil ten w przypadku wielu przedsiębiorstw jest dość zbieżny z uzyskami z fotowoltaiki zorientowanej dwustronnie.

Znaczenie ma tu specyfika firmy, a korzyści sa bardzo wysokie wszędzie tam, gdzie zapotrzebowanie na prąd jest duże za dnia i/lub w porze letniej.

• biura, produkcja jednozmianowa
• sklepy – chłodziarki i klimatyzacja pracują zazwyczaj w czasie intensywnego promieniowania słonecznego
• rolnicy – niektóre prace jak np. obróbka i suszenie zbiorów, doskonale wpasowują się w produkcję z PV

Firmy w których opłacalność PV jest trochę mniejsza:

• chłodnie utrzymujące stałą dobową temperaturę
• produkcja w systemie 2 i 3 zmianowym
• budynki z ogrzewaniem elektrycznym (nieakumulacyjnym)

WSCHÓD CZY ZACHÓD - PO KTOREJ STRONIE JEST KORZYSTNIEJ ?

Nie ma tu jednoznacznej odpowiedzi, jednak przy decyzjach wykonawca powinien przeprowadzić symulacje uzysków i omowić z inwestorem poniższe kwestie:

• jeżeli jedna ze stron jest bardziej zacieniana lub jej azymut "odchyla sie" powyżej 20° w kierunku północy - należy na "gorszej" stronie zaprojektować mniejszą ilość paneli lub ich nie umieszczać w ogóle
• jeżeli dane wskazują że regularnie o konkretnej porze dnia - na przykład przed południem - będzie wystepowało wysokie zużycie bezpośrednie przez odbiorców, to prognozuje sie szczególną wydajność strony wschodniej. W przypadku fotowoltaiki w domu zakłada się, że przeciętnie uzysk poranny podlega wyższej autokonsumpcji energii przez domowników
• Aby dokonać analizy zalecamy zwrocenie się do sprzedawcy energii o dobowy profilu zużycia

PODSUMOWANIE - OPŁACALNOŚĆ FOTOWOLTAIKI WSCHÓD – ZACHÓD

Warto wspomnieć o zwiększającej się popularności instalacji W-E zarówno w Europie, jak i na świecie, w kontekście innego zjawiska – tendencji, obecnej również w Polsce, do wspierania niezależnych od sieci energetycznej systemów fotowoltaicznych. Z racji wysokiej autokonsumpcji instalacji wschód-zachód i bardziej stabilnej pracy, dobrze sprawdzają się one jako instalacje niezależne lub hybrydowe.