Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej w domu jednorodzinnym, jedną z najważniejszych kwestii jest dobór optymalnej mocy paneli pv. Od tego zależy bowiem, ile energii elektrycznej będziemy w stanie wyprodukować na własne potrzeby, a co za tym idzie - jak dużo zaoszczędzimy na rachunkach za prąd. Jak zatem obliczyć, jaką moc fotowoltaiki wybrać, by jak najlepiej pokryła ona zapotrzebowanie naszego gospodarstwa domowego?
Jaka moc fotowoltaiki potrzebna jest do domu?
Przy doborze mocy instalacji fotowoltaicznej dla domu jednorodzinnego należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych czynników:
- Średnie roczne zużycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym - im większe jest zużycie prądu, tym większą moc powinna mieć instalacja pv, aby zapewnić jak największą autokonsumpcję wyprodukowanej energii.
- Powierzchnia dostępnego dachu pod montaż paneli - im więcej miejsca, tym można zamontować instalację o większej mocy.
- Kierunek i nachylenie dachu - optymalny kąt to 30-40 stopni przy skierowaniu na południe, co zapewnia najwyższą wydajność.
- Zacienienie dachu oraz miejsca montażu paneli - im mniejsze zacienienie, tym lepiej dla produkcji prądu.
- Moc i liczba falowników - to one decydują o max. mocy instalacji pv jaką można zamontować w danym miejscu.
- Budżet inwestycji i dostępne dofinansowanie - wyższa moc to wyższy koszt, który nie zawsze jest uzasadniony realnym zapotrzebowaniem.
Biorąc pod uwagę powyższe czynniki, realistyczna moc instalacji fotowoltaicznej w domu jednorodzinnym zazwyczaj mieści się w przedziale od 4 kW do 10 kW. Niższe wartości dobiera się dla mniejszych domów i budżetów, wyższe dla dużych domów z wysokim zużyciem prądu.
Optymalna wielkość instalacji fotowoltaicznej
Chcąc określić optymalną moc instalacji pv dla swojego domu, należy najpierw zbadać roczne zużycie prądu – najlepiej na podstawie rzeczywistych rachunków za ostatnie 12 miesięcy. Zużycie podają w kilowatogodzinach (kWh).
Następnie sprawdzamy, jaką powierzchnię mamy do dyspozycji na dachu budynku. Biorąc pod uwagę typowe panele monokrystaliczne o mocy 300 Wp, na każdy 1 kWp potrzeba około 3-4 m2. Przy dachu o powierzchni np. 50 m2 możemy więc zamontować instalację o mocy ok. 12-16 kWp.
Kolejny krok to określenie mocy falownika, ponieważ to on decyduje o max. mocy instalacji pv. Dobrym rozwiązaniem jest falownik o mocy o 20-30% wyższej od mocy modułów. Przy panelach o łącznej mocy 12 kWp warto wybrać falownik 14-15 kW.
Na tej podstawie można wyznaczyć optymalną moc całej instalacji. Powinna ona zapewnić pokrycie min. 70-80% zużycia energii w domu przez autokonsumpcję. Ostatek pobierzemy z sieci. W typowym domu jednorodzinnym będzie to z reguły instalacja fotowoltaiczna o mocy 6-8 kWp.
Ile kosztują panele fotowoltaiczne o mocy 6 kW?
Cena instalacji fotowoltaicznej o mocy 6 kWp wynosi średnio od 20 do 30 tys. zł brutto. W tej kwocie mamy już uwzględniony montaż, konstrukcję pod panele, okablowanie, falownik, zabezpieczenia i pozostały osprzęt. Dodatkowo należy doliczyć koszt ewentualnej rozbudowy rozdzielni prądu.
Jeśli chodzi tylko o moduły fotowoltaiczne o łącznej mocy 6 kWp, to przy założeniu paneli monokrystalicznych 300 Wp, potrzeba ich 20 sztuk. Cena jednego panelu w popularnych markach, takich jak Longi czy Jinko, to aktualnie ok. 1300-1600 zł netto. W sumie daje to wydatek rzędu ok. 28-35 tys. zł netto za same panele pv.
Dodatkowo należy doliczyć koszt falownika, który dla instalacji o mocy 6 kWp wyniesie ok. 6-10 tys. zł. Całość zamknie się więc w kwocie ok. 35-45 tys. zł netto. Po uwzględnieniu montażu i VAT otrzymamy cenę rzędu 45-55 tys. zł brutto.
Jak obliczyć zapotrzebowanie na energię z fotowoltaiki?
Aby obliczyć, jaka powinna być moc instalacji fotowoltaicznej, aby pokryła nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną, należy:
- Zebrać dane o rocznym zużyciu prądu w kWh na podstawie rachunków.
- Określić tzw. współczynnik autokonsumpcji, czyli jaki % wyprodukowanej energii będziemy zużywać na miejscu. Przyjmuje się 70-80%.
- Na tej podstawie obliczyć faktyczne roczne zapotrzebowanie do pokrycia z pv w kWh. Np. przy zużyciu 4000 kWh i autokonsumpcji 80% daje to 3200 kWh.
- Podzielić to zapotrzebowanie przez szacowaną roczną produkcję energii z 1 kWp. W polskich warunkach jest to ok. 950 kWh.
- Dzięki temu otrzymamy moc w kWp, jaką powinna mieć instalacja. W naszym przykładzie 3200 kWh / 950 kWh/kWp = 3,4 kWp.
Oczywiście w praktyce dobiera się nieco większą moc, aby zapewnić nadwyżki i zwiększyć autokonsumpcję. Ale tak wyliczona wartość stanowi dobry punkt wyjścia.
Jaka powinna być moc paneli fotowoltaicznych na dach?
Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej, należy dobrać odpowiednią moc paneli pv, które zostaną zainstalowane na dachu budynku. Oto kilka wskazówek, jak to zrobić optymalnie:
- Moc paneli powinna zaspokajać min. 70-80% rocznego zużycia energii elektrycznej w domu.
- Łączna moc paneli nie może przekraczać dopuszczalnej mocy falownika.
- Należy wziąć pod uwagę dostępną powierzchnię dachu pod montaż - ok. 3-4 m2 na 1 kWp.
- Moc pojedynczego panela dobiera się zazwyczaj w zakresie 300-400 Wp dla standardowych instalacji.
- Większa moc paneli to wyższa produkcja energii, ale też wyższy koszt inwestycji.
- Zbyt duża moc w stosunku do zużycia to nieuzasadnione koszty, bo część energii oddamy do sieci.
Biorąc pod uwagę powyższe czynniki, typowy dom jednorodzinny o powierzchni ok. 150 m2 to optymalna moc paneli fotowoltaicznych na dach na poziomie 4-8 kWp.
Jak dobrać właściwą moc instalacji fotowoltaicznej?
Aby dobrać odpowiednią moc instalacji fotowoltaicznej dla domu jednorodzinnego, należy:
- Sprawdzić roczne zużycie energii elektrycznej w kWh na podstawie rachunków.
- Zmierzyć dostępną powierzchnię dachu do montażu paneli pv.
- Wyliczyć zapotrzebowanie do pokrycia z pv przy założonym % autokonsumpcji np. 80%.
- Dobrać wstępną moc paneli, dzieląc zapotrzebowanie przez szacowaną produkcję z 1 kWp.
- Dobrać moc falownika - optymalnie o 20-30% wyższą od mocy paneli.
- Skorygować całkowitą moc instalacji, biorąc pod uwagę moc falownika i place na dachu.
- Zaokrąglić moc do pełnych kWp w górę, aby zapewnić nadwyżki produkcji.
Tak skalkulowana moc powinna zaspokoić roczne zużycie energii w 70-80% przy rozsądnych kosztach inwestycji.
Ile paneli fotowoltaicznych potrzeba na dom?
Liczbę paneli fotowoltaicznych potrzebnych do zapewnienia danej mocy instalacji pv możemy łatwo obliczyć na podstawie parametrów technicznych planowanych do montażu modułów.
Przykładowo, aby zapewnić moc instalacji na poziomie 5 kWp przy standardowych dziś panelach monokrystalicznych 300 Wp, potrzeba ich:
- 5 kWp / 300 Wp = 16,66 sztuk paneli
- Zaokrąglając do pełnych paneli daje to 17 sztuk.
Podobnie, przy mocy instalacji 8 kWp i panelach o mocy 400 Wp wynik wynosi:
- 8 kWp / 400 Wp = 20 sztuk
Z reguły na dom jednorodzinny o powierzchni ok. 150 m2 wystarczy 15-20 paneli fotowoltaicznych o łącznej mocy 4-8 kWp. Ich liczba zależy od mocy pojedynczych modułów.
Jaka jest optymalna moc pojedynczego panela pv?
Wybierając panele fotowoltaiczne do instalacji na dom jednorodzinny, warto zwrócić uwagę na optymalną moc pojedynczego modułu pv. Obecnie najczęściej montowane są panele o mocy od 300 do 400 Wp.
Moc w zakresie 300-320 Wp to dobry standard w instalacjach na dachy mieszkalne. Panele są nieduże i stosunkowo tanie, a ich sprawność całkiem dobra. Montaż i serwisowanie też jest łatwiejsze niż w przypadku większych i cięższych modułów.
Jeśli dysponujemy nieco większym budżetem albo miejscem na dachu, można rozważyć panele o mocy 370-400 Wp. Koszt instalacji kWp będzie wtedy nieco niższy, bo potrzeba mniejszej liczby modułów. Trzeba jednak liczyć się z wyższą ceną pojedynczego panela.
Bardzo duże moduły powyżej 400 Wp nie zawsze się sprawdzą na domach jednorodzinnych. Montaż i serwis dużych i ciężkich paneli pv może być utrudniony. Ponadto w polskich warunkach rzadko potrzebna jest aż tak wysoka moc instalacji.
