Systemy fotowoltaiczne dzielą się na dwa główne typy: on-grid (podłączone do sieci energetycznej, umożliwiające oddawanie nadwyżek energii) i off-grid (autonomiczne, działające jakkolwiek sieci, wykorzystujące akumulatory do magazynowania energii).
Decyzja o instalacji systemu fotowoltaicznego to krok w stronę energetycznej niezależności i ekologicznego szyku życia. W Polsce już ponad 1,2 miliona gospodarstw domowych używa energii słonecznej, a liczba ta stale rośnie. Podstawowym elementem procesu decyzyjnego jest dobór między systemem on-grid a off-grid. Różnice między tymi rozwiązaniami są fundamentalne i wpływają na sposób działania instalacji, a także na koszty inwestycji i późniejszą eksploatację.
Najważniejsze aspekty techniczne i ekonomiczne przy wybieraniu systemu fotowoltaicznego dla domu jednorodzinnego
System on-grid, czyli instalacja podłączona do sieci energetycznej, stanowi najpopularniejsze rozwiązanie w Polsce (ponad 95% wszystkich instalacji). Charakteryzuje się on możliwością współpracy z siecią elektroenergetyczną, daje to następujące zyski:
Instalacja off-grid to kompletnie autonomiczny system, który wymaga znacznie większych nakładów finansowych (średnio o 40-60% więcej niż on-grid). Magazynowanie energii odbywa się w akumulatorach, których pojemność musi być odpowiednio dobrana do zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa. Całkowita niezależność energetyczna wiąże się z koniecznością zastosowania wysokowydajnych akumulatorów i dodatkowych zabezpieczeń.
Praktyczne dobre rady dotyczące doboru elementów systemu fotowoltaicznego i jego konfiguracji
- Określenie rzeczywistego zapotrzebowania na energię elektryczną
- Analiza dostępnej powierzchni dachu i jego orientacji
- Dobranie odpowiednich paneli fotowoltaicznych i inwertera
- Kalkulacja kosztów instalacji i okresu zwrotu
- Sprawdzenie możliwości uzyskania dotacji (np. „Mój Prąd”), weryfikacja warunków przyłączenia do sieci
„Projektowanie systemu fotowoltaicznego wymaga szczegółowej analizy wielu spraw technicznych i środowiskowych”. Należy wziąć pod uwagę aktualne zużycie energii, a także plany na przyszłość (np. zakup pompy ciepła czy samochodu elektrycznego).
Koszty instalacji on-grid dla domu jednorodzinnego wahają się między 25 000 a 45 000 złotych (stan na 2024 rok). W odniesieniu do systemów off-grid powinno się liczyć się z wydatkiem rzędu 40 000-70 000 złotych. Jak długo powinno się czekać na zwrot z inwestycji? Przy aktualnych cenach energii elektrycznej okres amortyzacji wynosi średnio 6-8 lat dla systemów on-grid. Kupując komponenty instalacji, warto spojrzeć na parametry techniczne: sprawność modułów (obecnie najlepsze osiągają nawet 23%), gwarancję producenta (standardowo 25-30 lat), odporność na warunki atmosferyczne. Jakie są realne oszczędności? Przeciętne gospodarstwo domowe z instalacją o mocy 5 kWp może zaoszczędzić rocznie nawet 3000-4000 złotych.
Fotowoltaika off-grid: inwertery i akumulatory – wszystko, o systemie niezależnym
System fotowoltaiczny off-grid pozwala na pełną niezależność energetyczną poprzez magazynowanie energii w akumulatorach. Podstawowym elementem instalacji jest inwerter off-grid, który przekształca prąd stały (DC) z paneli i akumulatorów na prąd przemienny (AC) 230V. Współczesne inwertery osiągają sprawność nawet 95-98%. Do magazynowania energii stosuje się najczęściej akumulatory litowo-jonowe, które wyróżniają się długą żywotnością (10-15 lat) i wysoką gęstością energii. Popularne są także tańsze akumulatory kwasowo-ołowiowe, jednak wymagają one częstej konserwacji i mają krótszą żywotność (5-10 lat). Typowa instalacja off-grid wymaga akumulatorów o pojemności 10-30 kWh, zależnie zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa. System pozwala na wielokrotne ładowanie i rozładowywanie akumulatorów, dają nam energię nawet podczas długotrwałego zachmurzenia.
Instalacja fotowoltaiczna on-grid – jak działa falownik i magazynowanie energii w systemie przyłączonym do sieci?
System fotowoltaiczny on-grid to najpopularniejsze rozwiązanie wykorzystujące energię słoneczną w połączeniu z siecią energetyczną. Inwerter (falownik) w takiej instalacji przekształca prąd stały wytwarzany przez panele w prąd przemienny, kompatybilny z siecią elektryczną. Podstawowym elementem systemu on-grid jest dwukierunkowy przepływ energii, umożliwiający także pobieranie, a i oddawanie nadwyżek do sieci energetycznej. Nowoczesne inwertery osiągają sprawność na poziomie 97-98%, daje to minimalne straty energii podczas konwersji.
Akumulatory w systemie on-grid pełnią rolę magazynów energii, pozwalając na:
- Większą niezależność energetyczną gospodarstwa domowego
- Optymalizację zużycia własnej energii słonecznej
- Zabezpieczenie w przypadku awarii sieci energetycznej
- Zmniejszenie kosztów energii w godzinach szczytu
Kupując system magazynowania energii, warto spojrzeć na pojemność akumulatorów, która powinna być dostosowana do indywidualnych potrzeb energetycznych gospodarstwa domowego. Współczesne baterie litowo-jonowe oferują wysoką wydajność i długą żywotność, zazwyczaj gwarantowaną na 10-15 lat użytkowania, co czyni je optymalnym wyborem dla instalacji fotowoltaicznych.
Dobranie systemu fotowoltaicznego – kiedy off-grid, a kiedy on-grid? Najważniejsze czynniki
Dobranie między systemem off-grid a on-grid zależy przede wszystkim od dostępności przyłącza energetycznego oraz potrzeb użytkownika. System on-grid jest preferowany w przypadku, gdy mamy dostęp do sieci elektroenergetycznej i chcemy optymalizować koszty energii poprzez jej odsprzedaż do zakładu energetycznego. Off-grid daje efekt w miejscach oddalonych od infrastruktury energetycznej lub gdy zależy nam na całkowitej niezależności energetycznej. Czynnikiem jest także budżet – systemy off-grid wymagają dodatkowych inwestycji w akumulatory i są droższe w instalacji. Należy także uwzględnić charakterystykę zużycia energii, powierzchnię dostępną pod instalację oraz lokalne warunki nasłonecznienia. W kwestii działek rekreacyjnych czy domów letniskowych, gdzie pobór energii jest nieregularny, system off-grid może okazać się lepszym wyborem.
