Wykorzystanie ogniw fotowoltaicznych w zasilaniu domu

Uważam za bardzo interesującą możliwość zasilania domu za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Rozwiązanie to pozwala na szerokie wykorzystanie produkowanej energii z szansą na znaczne pokrycie potrzeb domu całorocznego. Myślę, że już dziś takie rozwiązanie może być alternatywą wobec energii sieciowej. Użytkowników i ciekawych proszę o opinie.

elektrus pisze:Uważam za bardzo interesującą możliwość zasilania domu za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Rozwiązanie to pozwala na szerokie wykorzystanie produkowanej energii z szansą na znaczne pokrycie potrzeb domu całorocznego. Myślę, że już dziś takie rozwiązanie może być alternatywą wobec energii sieciowej. Użytkowników i ciekawych proszę o opinie.

Możliwości są rzeczywiście olbrzymie, pod warunkiem, że rozwiążesz problem taniego magazynowania dużych ilości energii elektrycznej.

Nie jest konieczne znalezienie rozwiązania umożliwiającego tanie magazynowanie. Wystarczy takie, jakie jest teraz dostępne - ale tylko wtedy, gdy celem jest całkowite pokrycie potrzeb. W przypadku uzupełnienia wystarczy zużywać na bieżąco produkowaną energię. Spada tylko wtedy opłacalność.

elektrus pisze:Nie jest konieczne znalezienie rozwiązania umożliwiającego tanie magazynowanie. Wystarczy takie, jakie jest teraz dostępne - ale tylko wtedy, gdy celem jest całkowite pokrycie potrzeb. W przypadku uzupełnienia wystarczy zużywać na bieżąco produkowaną energię. Spada tylko wtedy opłacalność.

W moim domu 50m2 takich baterii słonecznych pokryłoby całkowite zapotrzebowanie na energię w domu. Z magazynowaniem krótkoterminowym nie ma większego problemu. Latem zużywam ok. 10kWh na dobę, z czego przechować by trzeba ok. 40% tego - akumulatory o napięciu 12V musiałyby mieć 350-400Ah pojemności, ale uwzględniając dni o dużym zachmurzeniu tą pojemność trzeba by zwiększyć kilkukrotnie (dopiero bateria akumulatorów o pojemności 8000-9000Ah byłaby w stanie zakumulować całą energię elektryczną z kolektorów w słoneczny letni dzień).
Część energii można gromadzić w ciepłej wodzie (chociaż tu tańsze i bardziej sprawne byłyby kolektory cieczowe).

Latem dobowa nadwyżka energii słonecznej wynosiłaby 50-80kWh - należałoby ją przechować do zimy. W zimie dobowo potrzeba mi 40-60kWh energii.
Dobrym rozwiązaniem byłoby wytwarzanie wodoru i wykorzystanie go zimą w ogniwach paliwowych.

Można też nadwyżkę letniej produkcji oddać do sieci lub sąsiadowi, produkcję zimową zużywać na bieżąco - magazynowanie będzie dotyczyło wtedy kilkunastu godzin czy doby.

elektrus pisze:Można też nadwyżkę letniej produkcji oddać do sieci lub sąsiadowi, produkcję zimową zużywać na bieżąco - magazynowanie będzie dotyczyło wtedy kilkunastu godzin czy doby.

To też jest sposób. Przy masowym stosowaniu takich instalacji można by latem wyłączyć kilka bloków energetycznych (latem energię elektryczną produkują z najgorszą sprawnością) .

Jest to alternatywa, której ciągle nie widzą nasze sfery urzędniczo-rządzące - nie dlatego, że jest nieopłacalna (przy okazji często pojawiające się na forach kalkulacje opłacalności domowej energii wiatrowej czy paneli są nieprawidłowe) - dlatego, że skutkiem takich rozwiązań jest zmiana proporcji pomiędzy obywatelem a państwem i obywatelem a urzędnikiem. Jest to myślenie z korzeniami w stalinizmie, gdzie obywatel był tylko mięsem na przemiał.

Patrząc globalnie rozwiązanie z przekazaniem nadprodukcji do sieci ma same zalety a ewentualną, jedyną, inwestycją sieci energetycznej jest odpowiedni system informatyczny. Koszt takiego systemu w porównaniu do np. kilku elektrowni atomowych będzie symboliczny.

elektrus pisze:Jest to alternatywa, której ciągle nie widzą nasze sfery urzędniczo-rządzące - nie dlatego, że jest nieopłacalna (przy okazji często pojawiające się na forach kalkulacje opłacalności domowej energii wiatrowej czy paneli są nieprawidłowe) - dlatego, że skutkiem takich rozwiązań jest zmiana proporcji pomiędzy obywatelem a państwem i obywatelem a urzędnikiem. Jest to myślenie z korzeniami w stalinizmie, gdzie obywatel był tylko mięsem na przemiał.

Najpierw jedna (na skutek masowej produkcji) muusiałaby spaść cena takich baterii słonecznych. Na dzień dzisiejszy nie widziałem baterii o cenie mniejszej niż 15zł/W. Aby pokryć dzienne zapotrzebowanie energetyczne domu latem potrzeba min. 10kWh. Panele musiałyby mieć moc min. 1kW. Przy cenie 10zł/W daje to koszt paneli 10tys. zł. Rocznie takie panele byłyby w stanie wyprodukować 1500-2000kWh energii. Przy jej obecnej cenie 0,5zł/kWh zwrot nakładów to min. 10lat. A to przecież nie wszystkie koszt tej instalacji - dochodzą jeszcze akumulatory, przetwornice, itp.

Jak Twoim zdaniem powinna wyglądać taka kalkulacja opłacalności ?

Opłacalność wynika z szerszego spojrzenia na dom. Myślenie o domu musi zaczynać się już w fazie projektu i powinno być pewnym standardem w przygotowaniu inwestycji.
Dziś "ekologiczność" domu to sterta dodatkowych kosztów, które zaczynają się od indywidualnego projektu czy specjalnie dobieranej działki. Np. inwestor ma myśleć o certyfikacie ale projektant może mieć już go daleko gdzieś. Mój projekt oparty jest o typowy projekt gotowy. W nim ergonomia zaczyna i kończy się na zamianie kotła węglowego na gazowy. A izolacja jest na dwóch ścianach i to na 5 cm (może 8cm ). Oczywiście można zlecić projekt indywidualny, w którym wskaże się oczekiwania i dążenie do szeroko pojętej ekologii. Ale oczekiwanie takiego spojrzenia od inwestora, a od całej rzeszy fachowców nie, jest zwykłą hipokryzją.

Jakże jest inaczej kiedy już w fazie projektowania mamy wszystko przemyślane. Zgodnie z Twoim wyliczeniem koszt paneli jest równy 0 (słownie zero) jeśli w budynku nie będzie spalania (gazu, kominka itp.) 10 tyś lub prawie tyle będą kosztować same kominy.
Rezygnując z gazu na rzecz pompy ciepła lub innego ogrzewania elektrycznego pojawia się kolejny zysk (brak umowy i abonamentu z gazem) i zysk wynikający z połączenia wydatków na media. Aktualnie ogrzewam i gotuję na gazie - kosztuje to powiedzmy 2,5 tyś rocznie do tego około 2,8 tyś idzie mi na prąd na resztę potrzeb - razem mamy ponad 5 tyś - czyli instalacja za 20 tyś, która potrzeby powyższe pokryje zwróci się po 4 latach (ale ona nie kosztuje 20 tylko 10 bo 10 oszczędzam na kominach). Oczywiście w domu gotowym, gdzie jest już centralne gazowe taka zmiana nie jest już tak atrakcyjna ale kiedy jeszcze domu nie ma i można wszystko zrobić sprawa jest otwarta.

Zwróć uwagę, że całkowity koszt domu z panelami i domu bez ale np. z gazem praktycznie nie muszą się od siebie różnić. Pokaż mi inwestora, który mając wybór: kominek albo po dwóch latach prawie zerowy koszt eksploatacji; nie potraktuje takiej możliwości poważnie. Tylko, że takich propozycji nie ma.

Rozwiązania wiatrowe są jeszcze bardziej korzystne zwłaszcza gdy pomyślimy o bliźniaku lub kilku segmentach. W przypadku paneli koszty wraz z mocą są bardziej liniowe. W mojej ocenie jest to jednak rozwiązanie wymagające mniejszego serwisu.

Mała opłacalność tych rozwiązań wynika tylko z kontekstu jakim są już zbudowane obiekty. Za przykład podałem tylko komin ale jeśli 70-80% całości energii dostarcza słońce to można też odpuścić izolacji i zrobić ją trochę tańszą - np. o 10 tyś (właśnie otrzymałem kosztorys izolacji dachu na 25 tyś).

Podobnie korzystna kalkulacja wystąpi w przypadku konieczności remontu całości budynku.

A teraz. Niech 30% nowo powstających budynków (i remontowanych) zaprojektowanych jest z powyższą myślą. Każdy z nich letnią (lub w ogóle) nadwyżkę oddaje do sieci. Koszty inwestycyjne te same, a w zamian: większa niezależność energetyczna, znaczne zmniejszenie zapotrzebowania od sieci krajowej, ograniczenie kosztów inwestycji sieciowych do odległych miejsc itd. Może wtedy nie byłaby potrzebna elektrownia atomowa - wszak paliwo do niej nie rośnie u nas między naszymi brzózkami. Idealnie byłoby jeszcze jakby państwo wsparło projekt np. 30% dofinansowaniem paneli. Dodatkową korzyścią społeczną takiej sytuacji jest praktyczna możliwość produkcji wszystkich elementów takich instalacji w kraju a już w 100% serwisu realizowanego przez lokalne firmy. Praktycznie całe pieniądze pozostają na miejscu.

Możliwe, że taki proces byłby niewystarczający i potrzeby energetyczne za lat 20, i tak wymagałyby zmian ale może byłby wtedy wybór znacznie szerszy a nie ograniczony tylko do węgla i atomu - czyli dalej centralizowanej produkcji i przesyłu na duże odległości, w związku z tym ryzyka awarii dotyczących dużych obszarów. Wymagałyby to trochę szerszej analizy niż ta tutaj. Może zresztą takie analizy już są. Nie rozglądałem się jeszcze.

Koszt jaki podałem dotyczy najtańszych paneli jakie udało mi się znaleźć. Do tego trzeba doliczyć montaż, przetwornicę, akumulatory, itp. Koszt, który podałem trzeba by pomnożyć min. razy 2.

Ale masz rację. Przy projektowaniu nowego domu mozna pewne rzeczy zoptymalizować. Zastosowanie paneli fotowoltanicznych, dobra izolacja domu, wykorzystanie pompy ciepła do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody i mozna mieć dom o zerowych kosztach zaopatrzenia w energię.

Przyjęta przez Parlament Europejski nowelizacja Dyrektywy zmierza do tego, by od 2019 r. wszystkie nowe budynki charakteryzowały się zerowym zużyciem energii netto, co w praktyce oznacza, że mają produkować tyle samo energii, ile jej zużywają.
Czyli ktoś już myśli o takich rozwiązaniach.
Konsorcjum firm niemieckich zamierza na pustynnych terenach Afryki zbudować potężne instalacje elektrowni słonecznych.
To wszystko może spowodować, że ceny paneli słonecznych znacznie spadną, a tym samym sama idea trafi i u nas "pod strzechy".

50 m2 paneli to dość duża część dachu - ciekawe czy byłoby warto wykorzystać panele jako element konstrukcji dachu i ograniczyć koszty np. dachówki standardowo układanej pod panelami

elektrus pisze:50 m2 paneli to dość duża część dachu - ciekawe czy byłoby warto wykorzystać panele jako element konstrukcji dachu i ograniczyć koszty np. dachówki standardowo układanej pod panelami

U mnie południowa połać dachu ma ok. 90m2. Montaż kolektorów w połaci dachu, zamiast dachówki, powoduje że muszą mieć one specjalne, stosunkowo drogie obróbki blacharskie, podobne jak przy oknach połaciowych. Sprawa może być nieopłacalna.
Natomiast produkowane są już panele zastępujące pokrycie dachowe, np. TEGOSOLAR tegola.pl/product.php?id=19

TEGOSOLAR to pierwszy na świecie zintegrowany system fotowoltaiczny do pokryć bitumicznych. Instalacje fotowoltaiczne pozwalają przekształcać energię słoneczną w energię elektryczną bez stosowania żadnego paliwa. Przy takiej samej mocy, moduły fotowoltaiczne TEGOSOLAR wytwarzają od 10 do 20% więcej energii elektrycznej niż inne technologie, bez względu na stopień nachylenia oraz orientację geograficzną dachu. Dachówki TEGOSOLAR są pokryciem lekkim, niezwykle elastycznym oraz zachowującym wszystkie właściwości hydroizolacyjne standardowych dachówek bitumicznych

I jeszcze taka informacja :

( energia.org.pl/plugins/content/content.php?cat.1817 )
Rynek urządzeń fotowoltaicznych w Europie, według badań firmy Frost & Sullivan, w roku 2007 zagarnął około 6,24 miliarda Euro przy tempie wzrostu 46%. Jako element tego rynku, w roku 2007 rozwiązania BIPV, czyli fotowoltaiki zintegrowanej z budownictwem (BIPV – Building Integrated Photovoltaics), przyniosły 149 milionów Euro przy tempie wzrostu rynku 33%.

bardzo fajne rozwiązanie, ciekawe jakie są koszty w porównaniu do rozwiązania opartego na panelach

ale widzę, że muszę pójść krok dalej w budowie domu i dążyć do "prawie samowystarczalności" tym bardziej, że niewiele mi brakuje. Dopiero trwa wiązanie dachu, więc dużo jeszcze mogę zmienić a w stosunku do tradycyjnej budowy (tak określam nowo budowany dom, ocieplony z centralnym gazowym) mam jakieś 15-25 tyś zapasu środków do wydania.

elektrus pisze:ale widzę, że muszę pójść krok dalej w budowie domu i dążyć do "prawie samowystarczalności" tym bardziej, że niewiele mi brakuje. Dopiero trwa wiązanie dachu, więc dużo jeszcze mogę zmienić a w stosunku do tradycyjnej budowy (tak określam nowo budowany dom, ocieplony z centralnym gazowym) mam jakieś 15-25 tyś zapasu środków do wydania.

Samowystarczalność, a budownictwo "zeroenergetyczne" (tyle samo energii wyprodukowanej, co zużytej), to dwie zupełnie inne sprawy.
Tak jak pisałem wcześnie od 2019 roku ma w UE obowiązywać budowanie domów zeroenergetycznych. Nadwyżka energii latem będzie przekazywana do sieci publicznej, zimą ta sama sieć pozwoli na dostarczanie energii do domów.
Co to da ? Pozwoli wyłączyć latem, gdy mają one najmniejszą sprawność, część bloków energetycznych. W zimie sprawnośc bloków energetycznych może być wyższa, bo wykorzystuje się kogenerację - produkowanie w tych samych blokach energii elektrycznej i cieplnej.