Opłacalność instalacji fotowoltaicznych ustawionych w kierunku wschód-zachód

Najlepszym kierunkiem ustawienia paneli fotowoltaicznych jest kierunek prostopadły do padania promieni słonecznych. Wtedy instalacja osiąga największą moc. W praktyce należy wybrać taki kierunek ustawienia paneli, aby instalacja przez cały dzień i rok wyprodukowała jak najwięcej energii przy jak najmniejsze inwestycji. Dlatego właśnie najlepszym kierunkiem jest kierunek południowy. Instalacja zlokalizowana w Polsce, ustawiona w taki sposób wyprodukuje w ciągu roku ok 1MWh na każdy 1kW instalacji. Jednak nie każdy budynek posiada dach skierowany na południe. Co w przypadku kiedy dach dwuspadowy jest skierowany w kierunkach wschodnim i zachodnim? Jak ustawić panele fotowoltaiczne?

Niektórzy w takich sytuacjach proponują ustawienie paneli na dachach, na trójkątnych konstrukcjach, skierowane w kierunku południowym. Wyobraźmy sobie jakby to wyglądało….. Z pewnością niezbyt estetycznie. Na szczęście nie ma takiej potrzeby. Można zamontować panele bezpośrednio na dachach. Trzeba jednak zadać sobie pytanie: czy to się opłaci?

Instalacje fotowoltaiczne buduje się w celu wyprodukowania jak największej ilości energii elektrycznej w ciągu roku. Poza tym zależy nam na jak największym wykorzystaniu energii bezpośrednio z instalacji fotowoltaicznej, ponieważ przesłanie jej do sieci energetycznej wiąże się z 20% lub 30% stratą. Żeby odpowiedzieć sobie na postawione wyżej pytanie, musimy przeanalizować promieniowanie słoneczne padające na panele fotowoltaiczne w ciągu dnia oraz roczną produkcję energii elektrycznej. Następnym krokiem jest analiza finansowa. Do przeprowadzenia analizy produkcji oraz natężenia promieniowania słonecznego, posłużymy się oprogramowaniem PVGIS opracowanym przez Komisję Europejską. Oprogramowanie to wykorzystuje historyczne dane pogodowe w określonych lokalizacjach i dzięki temu dość dokładnie szacuje roczną produkcję z określonego systemu fotowoltaicznego.

Dane: Instalacja fotowoltaiczna o mocy 10kWp zlokalizowana w Poznaniu przy ulicy Pokrzywno 4A (nasze biuro). Kąt nachylenia dachu przyjmujemy 30 stopni.

W pierwszej kolejności sprawdzamy produkcję energii przez system ustawiony bezpośrednio na południe oraz system podzielony: 5kWp ustawione na wschód i 5kWp ustawione na zachód:

  • Instalacja 10kWp ustawiona na południe: 9671 kWh rocznie
  • Instalacja 10kWp wschód-zachód: 7935 kWh rocznie

Porównanie: Instalacja wschód-zachód wyprodukuje rocznie o 18% mniej energii elektrycznej niż identyczna instalacja ustawiona bezpośrednio na południe

Na tej podstawie możemy wykonać analizę zwrotu inwestycji.

Do wykonania analizy zostały przyjęte obecne średnie ceny prądu oraz roczny ich wzrost na poziomie 4%. Analiza bierze pod uwagę 100% wykorzystanie energii elektrycznej bezpośrednio z instalacji fotowoltaicznej, czyli bez wysyłania jej do sieci.

Porównanie: Instalacja wschód-zachód zwraca się o 1 rok dłużej niż instalacja ustawiona bezpośrednio na południe.

Warto jeszcze przeanalizować jeden parametr – natężenie promieniowania słonecznego padające na instalację w ciągu dnia. Im większe w danej chwili jest natężenie promieniowania, tym większą moc ma instalacja fotowoltaiczna. A im większą moc ma instalacja fotowoltaiczna w danej chwili, tym więcej mocy możemy z niej pobrać. Poniżej znajdują się 2 wykresy. Jest to natężenie promieniowania słonecznego padające na panele fotowoltaiczne w danej chwili w ciągu dnia w czerwcu dla 2 instalacji o mocy 10kW – ustawionej na południe oraz wschód-zachód.

Co możemy odczytać z tych wykresów i jakie wyciągnąć wnioski?

  • Dla instalacji ustawionej na południe natężenie osiąga większą wartość – instalacja osiąga większą moc
  • O godzinie ok 6:30 dla instalacji ustawionej na południe natężenie promieniowania wynosi ok 200 W/m2, a dla instalacji wschód-zachód wynosi ok 350 W/m2
  • O godzinie ok 17:30 dla instalacji ustawionej na południe natężenie promieniowania wynosi ok 200 W/m2, a dla instalacji wschód-zachód wynosi ok 350 W/m2
  • Dla instalacji ustawionej wschód-zachód oba dachy są przez cały czas pod wpływem promieniowania słonecznego

Wcześnie rano oraz późnym popołudniem, instalacja wschód-zachód osiąga większą moc – prawie dwukrotnie większą. Wynika to z faktu że promienie słoneczne w tych godzinach padają prostopadle na część instalacji wschód-zachód. Jeżeli korzystamy z prądu w takich godzinach, to posiadając instalację fotowoltaiczną wschód-zachód, prześlemy mniej energii przez sieć energetyczną. Czyli mniej energii stracimy na rzecz Operatora Sieci. Zwiększy to nasze oszczędności oraz jeszcze skróci czas zwrotu inwestycji.

Jeżeli jesteś właścicielem domu z dachem dwuspadowym ustawionym w kierunkach wschodnim i zachodnim to również możesz mieć instalację fotowoltaiczną i cieszyć się porównywalnym czasem zwrotu inwestycji. Z powyższej analizy wynika kilka faktów:

  • Instalacja fotowoltaiczna wschód-zachód wyprodukuje mniej energii niż identyczna ustawiona na południe
  • Produkcja energii elektrycznej przez instalację wschód-zachód jest bardziej równomierna w ciągu całego dnia niż z instalacji ustawionej na południe
  • Instalacje wschód-zachód są bardziej opłacalne dla budynków korzystających z prądu przez cały dzień
  • Dla 2 identycznych budynków o identycznym profilu zużycia energii, czasy zwrotu inwestycji (instalacji wschód-zachód lub południowej) różnią się tylko o 1 rok

Całość można podsumować jednym zdaniem: Instalacje fotowoltaiczne ustawione w kierunku wschód-zachód są opłacalne.

Facebook