Dobór mocy instalacji fotowoltaicznej i inwertera (falownika)
- Aktualności, Fotowoltaika
Autorka: mgr Martyna Marlikowska
Wsparcie merytoryczne: dr inż. Krzysztof Bartczak
Spis treści
Net-metering a net-billing
Dobór mocy paneli w net-billingu
W net-billingu nadmiar produkcji energii elektrycznej z fotowoltaiki sprzedawany jest operatorowi po rynkowej cenie sprzedaży energii elektrycznej – miesięcznej (RCEm). Nocą lub zimą, gdy fotowoltaika nie pokryje w całości potrzeb energetycznych domu, energia pobierana jest z sieci – następuje zakup energii po aktualnej stawce RCEm. W połowie 2024 roku aktualizacja cen następować będzie jeszcze częściej – co godzinę (taryfy dynamiczne).
W związku z tym nie zaleca się, tak jak niegdyś, przewymiarowania swojej instalacji. Moc powinna być odzwierciedleniem zapotrzebowania energetycznego, które można wyliczyć na podstawie rocznych rachunków za prąd. Co więcej, wyprodukowaną w net-billingu nadwyżkę energii można przechowywać w formie depozytu jedynie przez rok. Brak wykorzystania jej spowoduje, że 80% nadwyżki przepadnie, a prosument w rozliczeniu otrzyma tylko 20%. 
Dodatkowo popularne dofinansowanie w programie Mój Prąd 5.0 zawiera warunek o konieczności dopasowania mocy instalacji do swoich potrzeb, a przewymiarowanie paneli względem zapotrzebowania nie może przekroczyć 20%. Dofinansowanie do fotowoltaiki z tego programu znacząco skraca okres zwrotu inwestycji.
Niewielkie przewymiarowanie może się okazać korzystne w sytuacji, gdy z jakiegoś powodu nie możemy starać się o dofinansowanie z Mojego Prądu 5.0 lub gdy zdecydujemy się najpierw na fotowoltaikę, aby z czasem zamontować pompę ciepła lub magazyn energii.
Jak obliczyć moc fotowoltaiki, aby nie przewymiarować instalacji?
Wyliczenia będą precyzyjne, jeśli uwzględnimy w nich:
- roczne zapotrzebowanie energetyczne danego domu (sprawdź fakturę za prąd),
- poziom nasłonecznienia w danej lokalizacji (sprawdź mapy słoneczne Polski),
- sprawność instalacji – wydajność modułów (tzw. współczynnik wydajności, który przy prawidłowo zamontowanej instalacji wynosi 88%),
- współczynnik korekcji nasłonecznienia, czyli zyski i straty związane z orientacją i nachyleniem dachu (sprawdź współczynnik na projekcie fotowoltaiki).
Następnie należy liczby podstawić do poniższego wzoru:
Moc instalacji PV = ilość energii zużytej w ciągu roku / (nasłonecznienie*współczynnik wydajności*współczynnik korekcji)
Zachęcamy jednak do skorzystania ze sprawdzonej firmy fotowoltaicznej, która dokona profesjonalnego obliczenia za pomocą dedykowanych rozwiązań i zwróci uwagę na wszystkie detale w miejscu montażu podczas wizji lokalnej.
Stosunek mocy modułów fotowoltaicznych do mocy falownika (SM)
Inną kwestią jest relacja mocy paneli fotowoltaicznych do mocy inwertera, która zależy od wielu czynników: orientacji i nachylenia dachu, lokalizacji w Polsce, rodzaju modułów oraz typu połączenia z falownikiem. W teorii wydaje się, że najlepszym rozwiązaniem byłby dobór inwertera o większej mocy do instalacji o mniejszej mocy nominalnej. W praktyce okazuje się, że poziom nasłonecznienia w Polsce, natężenie promieniowania, jego czas oraz nagrzewanie się modułów ponad temperaturę 25 st. mają na to potężny wpływ i zaleca się instalację PV o mocy większej o ok. 25% od mocy nominalnej falownika.
Czy falownik przeciążony przez większość czasu nie przyniesie zbyt dużych strat energii? Czy w bardzo słoneczne dni nie dojdzie do uszkodzenia? Nie. Inwerter przerobi taką ilość energii, na jaką wskazuje jego moc maksymalna – nastąpi ograniczenie mocy wyjściowej. Ponadto takie sytuacje zdarzają się rzadko. W związku z tym producenci podają uśrednione wartości w warunkach NOCT (ang. nominal operating cell temperature). To oznacza, że mniejszy falownik będzie po prostu lepiej wykorzystany.
Jaki związek ma przewymiarowanie falownika i orientacja dachu?
Okazuje się, że projektanci instalacji wskazują na różnice dotyczące stopnia przewymiarowania względem mocy nominalnej falowników w zależności od strony świata, w którą zorientowany jest dach.
Przewymiarowanie falownika w instalacjach skierowanych na południe
Zbyt duże przewymiarowanie falownika w orientacji na południe, np. SM równe 180%, będzie powodować zbyt duże straty energii – inwerter nie będzie w stanie nadążyć, a straty mogą dochodzić do kilkudziesięciu procent w ujęciu rocznym. W tym przypadku stopień przewymiarowania powinien znaleźć się w zakresie 80-125%.
Przewymiarowanie instalacji wschód zachód – zakres
Jak się okazuje, przewymiarowanie w kontekście orientacji wschód-zachód może być większe, a jej dopuszczalny stopień może w pewnych sytuacjach dochodzić nawet do 200%.
Instalacja fotowoltaiczna i dobór falownika
Falownik przeciążony to sytuacja, gdy moc modułów jest większa niż moc inwertera. Okazuje się, że w pewnych sytuacjach moc nominalna modułów może być większa niż moc nominalna falownika – wtedy, gdy moduły fotowoltaiczne skierowane są na wschód-zachód. W przypadku orientacji na południe warto trzymać się zakresu przewymiarowania falownika maksymalnie do 125%. Warto ostateczną decyzję podjąć przy ścisłej współpracy z profesjonalną firmą fotowoltaiczną, która objaśni wszystkie wątpliwości, a dobór mocy falownika i instalacji fotowoltaicznej będzie przyjemnością opartą na solidnej wiedzy.
