Temat fotowoltaiki jest już powszechnie znany, patrząc na połacie dachowe, pola czy duże budynki inwentarskie, możemy dostrzec mieniące się w słońcu panele fotowoltaiczne. Dynamika rozwoju i coraz nowsze możliwości tworzenia tego typu instalacji, pchnęły nas do patrzenia na temat fotowoltaiki w sposób innowacyjny – rozszerzony.
Tradycyjny schemat instalacji fotowoltaicznej wygląda tak, że stawia się panele fotowoltaiczne, okablowanie, falownik (inwertera) oraz opcjonalnie magazyn energii. Taką instalację wpina się do sieci i dzięki temu mamy zamknięty krąg korzystania z niej. Podstawową zasadą działania paneli fotowoltaicznych jest zmiana energii słonecznej na elektryczną. Do ogniwa dociera światło, które w swojej najmniejszej skali składa się z fotonów. Krzem w ogniwie pochłania foton i wybija elektron z jego pozycji, w ten sposób zmuszając go do ruchu. Ruch elektronów to przepływ prądu elektrycznego. Taki prąd przetwarzany jest przez falownik na prąd naprzemienny który występuje w naszych gniazdkach. Prąd zużywamy w gospodarstwie domowym a nadmiar magazynujemy (jeśli posiadamy magazyn). Resztę odsprzedajemy do sieci wg zasad rozliczania – net billingu. Gdy braknie słońca lub wyczerpiemy magazyn energii możemy skorzystać z zakupu energii od dystrybutora. Tak wygląda klasyczny przykład funkcjonowania instalacji fotowoltaicznej tzw. on-grid.
A co by było gdybyśmy chcieli być niezależni od dystrybutora albo nie chcielibyśmy kupować energii oraz płacić dodatkowych pieniądze za jego usługi? Jeśli byśmy chcieli zasilać dom tylko zieloną energią? Czy jest to możliwe? Tak! Na przeciw takim zamysłom przychodzi model instalacji fotowoltaicznej nie przyłączonej do sieci. Nazywa się ona instalacją off-grid.
Jaka jest różnica pomiędzy instalacją standardową jaką znamy a off-grid? Jest to przede wszystkim zasilanie urządzeń elektrycznych bezpośrednio przez panele fotowoltaiczne oraz nie wpinanie się do sieci. Skutkuje to całkowitą niezależnością od sieci. Sama instalacja jest podobna do instalacji tradycyjnej, którą wpina się do sieci. Tutaj bardzo ważny jest falownik – model tzw. wyspowy a nie model sieciowy. Inwerter off-grid (wyspowy) nie nawiązuje połączenia z siecią, nie oddaje do niej nadwyżek energii. Ma możliwość ładowania akumulatorów. Inwerter solarny tego typu często dostosowuje napięcie do potrzeb podłączonych urządzeń i baterii. Co do samej instalacji jest podobna do tej, którą łączy się z siecią. Zawiera elementy montażowe, kable i magazyn energii – ładowany gdy pogoda sprzyja a rozładowany w pochmurne dni oraz nocą. Taki magazyn co do zasady ma swoją żywotność.
Dla kogo takie rozwiązanie? Szczególnie dla osób, do których nie dociera taka instalacja, dla miejsc gdzie często zdarzają się awarie sieci, do domków letniskowych, działek czy letnich rezydencji.
Koszty – rzecz istotna. Cena instalacji zależy od wielu czynników między innymi od mocy jaką potrzebujemy. Najdroższym elementem całej instalacji jest magazyn energii, lecz bez niego taka instalacja nie ma sensu i jest nieopłacalna. Przy chęci założenia takiej instalacji nie możemy również liczyć na żadną dotację – co za tym idzie całość musimy sfinansować z własnych środków. Jeśli chcemy rozpocząć zabawę z off-grid’em możemy na początek zasilać w ten sposób pojedyncze urządzenia np. lodówkę czy grzałkę w bojlerze wody, a z czasem przejść na całkowitą niezależność.
Jak we wszystkim i tu również pojawiają się wady oraz zalety.
Zaletą niewątpliwie jest fakt, że osoby które decydują się na zakup instalacji off-grid mogą cieszyć się z pełnej niezależności energetycznej. Pozwala to ze spokojem patrzeć na wzrost cen energii elektrycznej. Prosument posiadający instalację off-grid nie musi również martwić się awariami sieci elektroenergetycznej. Nawet w przypadku blackout’u dotykającego setki tysięcy odbiorców, właściciel elektrowni fotowoltaicznej może dalej cieszyć się dotychczasowym komfortem życia. Jest to świetne rozwiązanie dla osób, które chcą mieszkać blisko natury i korzystać z „zielonej”, bez-emisyjnej energii elektrycznej, gdyż mają możliwość wykorzystania w całości naprodukowanej przez siebie energii oraz korzystania z prądu stałego bez jego konwersji przez inwerter na prąd zmienny.
Gdy są zalety to znajdą się też wady. Jest to konieczność magazynowania energii w akumulatorach na okres obniżonej produkcji, co wiąże się z zakupem drogich baterii oraz obowiązkiem ich systematycznego ładowania. Koszt montażu systemu off-grid jest o około 50% wyższy od systemu on-grid. Dodatkowym kosztem jest konieczność cyklicznej wymiany akumulatorów, gdyż nawet najlepszy magazyn energii ulega zużyciu.
A co z przepisami? Z uwagi na fakt, że jest to elektrownia działająca wyłącznie w zakresie domowej sieci elektrycznej, nie ma ona wpływu na system energetyczny. Dlatego niezgłoszenie jej do OSD (operator systemu dystrybucyjnego) jest całkowicie zgodne z prawem.
Podsumowując, dla wszystkich odbiorców ważne jest aby mieli wybór, by mogli decydować czy chcą być niezależni od sieci, czerpać zieloną energię i czy mają wystarczające fundusze by zbudować instalację off-grid. Jest wielu zwolenników jak i przeciwników tej metody instalacji fotowoltaicznej, ale cel jest jeden – kształtowanie świadomości ludzi w tematyce możliwości korzystania z tego co natura nam daje, pogłębianie wiedzy oraz innowacyjne podejście do tematyki wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Polska ma ogromny potencjał energetyczny, czyż nie warto go wykorzystać?