Panele fotowoltaiczne w ekologicznym domu – czy fotowoltaika się opłaca?
O fotowoltaice słyszymy dziś coraz częściej i trudno się temu dziwić – panele fotowoltaiczne są już powszechnym widokiem na polskich domach, budynkach użyteczności publicznej oraz budynkach gospodarczych. W naszym społeczeństwie zauważalnie zwiększyła się również świadomość tego, że warto inwestować w odnawialne źródła energii i oparte na nich rozwiązania techniczne dla gospodarstw domowych, ponieważ jest to w dłuższej perspektywie zarówno opłacalne dla domowego budżetu, jak i korzystne dla środowiska naturalnego.
Pomimo tego wciąż pojawiają się liczne wątpliwości i pytania o to, czy panele słoneczne rzeczywiście są opłacalne, jak szybko zwraca się montaż paneli fotowoltaicznych oraz w jakim stopniu fotowoltaika pozwala faktycznie obniżyć rachunki za prąd. Dziś odpowiadamy na te pytania w kontekście budowy własnego domu – ekologicznego i w możliwie jak największym stopniu oszczędnego oraz samowystarczalnego.
Z tego artykułu dowiesz się, jak działa fotowoltaika i poznasz różnice między panelami fotowoltaicznymi a solarnymi. Opowiemy także o kosztach montażu, eksploatacji i odpowiemy na pytanie, czy fotowoltaika się opłaca.
Jak działa fotowoltaika?
Zanim przejdziemy do bardziej szczegółowych rozważań na temat tego, czy fotowoltaika się opłaca i dlaczego, przypomnijmy ogólnie, jak działa każda instalacja PV.
Panele solarne przekształcają energię pochodzącą ze Słońca (promieniowanie słoneczne) na energię elektryczną (panel fotowoltaiczny) lub energię cieplną (kolektor słoneczny).Pojedynczy panel słoneczny czy kolektor nie jest w stanie wytworzyć wystarczająco dużo energii danego typu, dlatego by pokryć zapotrzebowanie nawet niewielkiego gospodarstwa domowego, moduły są łączone w większe całości. Co ważne, dzięki tego typu instalacji energia słoneczna może zostać wykorzystana zarówno do produkcji prądu, jak i do podgrzewania wody na własne potrzeby – w przypadku wytwarzania energii elektrycznej mamy do czynienia z instalacjami fotowoltaicznymi, natomiast w przypadku energii cieplnej mowa o instalacjach termosolarnych.
Panele solarne (solary) a panele fotowoltaiczne – czym się różnią?
Pomimo tego, że kolektory słoneczne (powszechnie określane również jako solary) pełnią inną funkcję niż instalacje fotowoltaiczne, wciąż zdarza się, że są one ze sobą mylone. Wyjaśniamy zatem, czym różnią się solary od fotowoltaiki i czy warto te dwie technologie stosować razem.
Zacznijmy od fotowoltaiki. Aby zamontowana na dachu lub gruncie instalacja fotowoltaiczna wytwarzała energię elektryczną na nasze potrzeby, konieczne jest wyposażenie jej w inwerter (przemiennik, falownik), czyli urządzenie, które przetwarza prąd stały z paneli fotowoltaicznych na prąd zmienny, dający się wykorzystać do zasilania domowych urządzeń. Dodatkowo niezbędne jest podłączenie domowej mikroinstalacji PV do ogólnej sieci energetycznej (fotowoltaika on-grid) lub zastosowanie tzw. wyspy z własnymi magazynami energii (off-grid).
W pierwszym przypadku nasza instalacja fotowoltaiczna pozwoli nie tylko dostarczać prąd na własne potrzeby, ale również sprzedawać nadwyżki generowanej energii do sieci ogólnej po określonych stawkach. Instalacje off-grid z kolei pozwalają się całkowicie uniezależnić od dostaw prądu z ogólnej sieci energetycznej, ale żeby było to możliwe, niezbędne są dodatkowe baterie słoneczne, czyli prywatne magazyny energii – a to oznacza wyższe wydatki na etapie budowy instalacji PV.
Solary (kolektory słoneczne) tym się różnią od fotowoltaiki, że w ogóle nie wytwarzają prądu – ich zadaniem jest wyłącznie przekształcanie energii słonecznej w ciepło. Są też zazwyczaj tańsze od instalacji PV, co dla wielu inwestorów jest poważnym argumentem na korzyść solarów. Jeśli jednak na dachu naszego domu już jest fotowoltaika, czy opłaca się dodatkowo kupować kolektory? Jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie dość trudno udzielić, ponieważ w każdym przypadku będzie to kwestia indywidualna, zależna od wielu czynników. Ogólnie można jednak stwierdzić, że choć solary mają znacznie węższe zastosowanie niż fotowoltaika, to w przypadku odpowiedniego zaprojektowania domu oba typy instalacji solarnych mogą się doskonale uzupełniać, zwiększając niezależność energetyczną nieruchomości inwestora i przekładając się na większą samowystarczalność domu, na którym zostały zamontowane.
Ile kosztuje montaż fotowoltaiki?
Mocowanie paneli fotowoltaicznych może mieć miejsce w zasadzie na dowolnej dostępnej powierzchni, jednak ze względu na efektywność działania najczęściej trafiają one na dachy budynków, gdzie nasłonecznienie jest zwykle najlepsze. Montaż fotowoltaiki jest także możliwy na powierzchni gruntu (instalacja naziemna), jednak to rozwiązanie najczęściej widuje się obecnie na dużych farmach fotowoltaicznych, a w indywidualnych gospodarstwach domowych jest ono wykorzystywane rzadziej.
Wynika to w dużej mierze z faktu, że układanie paneli fotowoltaicznych w ten sposób wymaga nie tylko odpowiednio dużej powierzchni dobrze nasłonecznionego gruntu, ale również nieco większej i solidniejszej (a co za tym idzie, także bardziej kosztownej) konstrukcji nośnej. Warto jednak mieć na uwadze, że montaż fotowoltaiki na gruncie może być dobrym rozwiązaniem w przypadku, gdy dach na domu bądź budynku gospodarczym z różnych względów nie może zostać przeznaczony pod instalację PV (np. jest niewystarczająco wytrzymały lub zbyt mały).
Jeśli chodzi o konkretne koszty, jakie trzeba ponieść w związku z montażem paneli słonecznych, to nie są one nigdy jednakowe, nawet w przypadku instalacji PV o identycznej mocy umieszczonych na dwóch różnych budynkach. Powód jest prosty: każda instalacja fotowoltaiczna jest projektowana do konkretnej lokalizacji, z uwzględnieniem szeregu indywidualnych uwarunkowań, jak choćby poziom nasłonecznienia w miejscu instalacji, ewentualne występowanie zacienień, rodzaj pokrycia dachowego, wielkość i kształt dachu, kąt jego nachylenia, umiejscowienie połaci dachowych względem słońca itd. Niezależnie od tego należy się jednak liczyć z wydatkiem rzędu od kilkunastu do kilkudziesięciu tysięcy złotych w przypadku instalacji PV przeciętnej wielkości (ok. 4–5 kW).
Jedynym sposobem uzyskania konkretnej wyceny kosztów, jakie będą się wiązać z instalacją fotowoltaiki w danym miejscu, jest konsultacja z wykwalifikowanym, rzetelnym przedstawicielem jednego z uznanych na rynku dostawców.
Zestaw fotowoltaiczny do samodzielnego montażu – czy to ma sens?
Poza instalacjami PV montowanymi przez fachowców od pewnego czasu na rynku są również dostępne instalacje typu DIY (z ang. do it yourself, czyli „zrób to sam”). Bardzo często taki zestaw fotowoltaiczny do samodzielnego montażu jest zauważalnie tańszy w porównaniu do instalacji PV kupowanej „w pakiecie” z profesjonalnym montażem, ale trzeba pamiętać, że oszczędności będą realne jedynie wtedy, gdy własnoręczny montaż zostanie przeprowadzony poprawnie. Jeśli nie, pozostanie nam spora dziura w budżecie oraz (w najlepszym wypadku) nie całkiem sprawnie działająca fotowoltaika. Czy to się opłaca? Na to pytanie każdy potencjalny instalator amator musi sobie odpowiedzieć we własnym zakresie…
Faktem jest jednak, że każdy, kto ma odpowiednią wiedzę i doświadczenie, powinien sobie poradzić bez większych problemów z samodzielnym montażem instalacji fotowoltaicznej. Dotyczy to zwłaszcza fotowoltaiki naziemnej, która nie dość, że nie wymaga potencjalnie niebezpiecznych prac na wysokości, to z racji specyfiki konstrukcyjnej jest zdecydowanie prostsza w montażu.
Niezależnie jednak od typu i lokalizacji samodzielny montaż instalacji PV bezwzględnie wymaga odpowiednich uprawnień elektrycznych. Dodatkowo każda mikroinstalacja fotowoltaiczna typu on-grid (czyli podłączona do sieci ogólnej) bezwarunkowo musi być zaprojektowana przez osobę mającą wymagane uprawnienia budowlane ze specjalizacją w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych. Weryfikacja w tej kwestii następuje w momencie odbioru instalacji przed jej przyłączeniem do sieci energetycznej.
Prąd z paneli vs prąd z sieci. Czy fotowoltaika się opłaca?
Aktualna sytuacja na światowym i krajowym rynku energetycznym jest generalnie stabilna, choć daleka od optymalnej – przynajmniej w kontekście cen energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowniach konwencjonalnych. Problem jest jeszcze głębszy w Polsce, która opiera swoją elektroenergetykę w przeważającej części na węglu: paliwie drogim i nieekologicznym. Nie ulega wątpliwości, że ceny energii elektrycznej wytwarzanej w naszym kraju w elektrowniach węglowych będą systematycznie rosnąć w najbliższych latach. Ma to bezpośredni związek z tym, że sukcesywnie wzrastają ceny węgla, którego krajowe wydobycie nie wystarcza na pełne pokrycie zapotrzebowania polskich elektrowni. Import również jest dosyć kosztowny, co znajduje odzwierciedlenie we wzroście cen prądu – wystarczy powiedzieć, że od co najmniej kilkunastu lat nie było w Polsce sytuacji, gdy z nowym rokiem ceny prądu spadły.
Oznacza to w praktyce, że uruchomiona dziś mikroelektrownia fotowoltaiczna, jeśli zostanie odpowiednio dopasowana do zapotrzebowania energetycznego danego gospodarstwa domowego, nie tylko pozwoli uniezależnić się od wzrostu cen elektryczności, ale także przełoży się na skrócenie okresu zwrotu z inwestycji. W kontekście planowanego na 2024 rok uwolnienia cen energii elektrycznej i spodziewanego w konsekwencji drastycznego wzrostu opłat za prąd inwestycja w fotowoltaikę nabiera jeszcze większego sensu ekonomicznego.
Sprawdź również poradnik: Ekologiczny dom pasywny – jak zbudować ekodom samowystarczalny?
Dodatkowe koszty fotowoltaiki. O czym trzeba pamiętać?
Dobrze zaprojektowana i prawidłowo wykonana instalacja fotowoltaiczna jest w zasadzie bezobsługowa, ale nie znaczy to, że nie mogą pojawić się pewne koszty dodatkowe związane z jej funkcjonowaniem. Jakie? O ile w przypadku efektywności samych ogniw fotowoltaicznych i paneli znakomita większość producentów daje gwarancję działania z wysoką sprawnością nawet przez 25 lat, to w przypadku inwerterów (falowników) ten okres bywa zauważalnie krótszy – średnio wynosi około 10–15 lat. To oznacza, że w przeciętnym okresie żywotności danej instalacji konieczna będzie wymiana falownika na nowy, co wiąże się z pewnymi wydatkami.
Kolejnym kosztem, jaki potencjalnie może występować, jest cykliczna opłata związana z inspekcją i utrzymaniem instalacji w należytym porządku. Np. kable połączeniowe czy inne elementy konstrukcyjne nie cechują się tak długą żywotnością, jak same panele PV. Zależnie od podpisanej przez inwestora umowy z dostawcą instalacji taka inspekcja może się odbywać co rok lub w innych, dłuższych odstępach czasu.
Fotowoltaika – czy to się opłaca? Podsumowanie
Każdy potencjalny inwestor, który zastanawia się, czy rzeczywiście jest mu potrzebna fotowoltaika, czy się opłaca w nią zainwestować i czy w przyszłości będzie to rozwiązanie równie korzystne jak obecnie, powinien mieć na uwadze kilka istotnych kwestii.
Po pierwsze warto pamiętać, że Słońce jest praktycznie niewyczerpalnym źródłem energii – i to całkowicie darmowym. Po drugie energetyka oparta na źródłach odnawialnych to nie tylko modny trend, ale konieczność: rezerwy paliw kopalnych na naszej planecie szybko się wyczerpują i z roku na rok wzrasta globalne zapotrzebowanie na energię elektryczną. Po trzecie w długiej perspektywie czasowej fotowoltaika to jedna z najlepszych inwestycji, jakich można w tej chwili dokonać – nawet przy ostrożnych szacunkach okres zwrotu wynosi obecnie mniej więcej 6–7 lat, co oznacza, że przez ponad 3/4 swojego okresu gwarancyjnego ogniwa fotowoltaiczne będą nam produkować prąd za darmo i przy minimalnych kosztach dodatkowych.
