Autokonsumpcja energii – czyli jak wykorzystać prąd z fotowoltaiki

Instalacje fotowoltaiczne są coraz powszechniejszym widokiem na polskich dachach. Już ponad 750 000 domów korzysta z darmowego prądu z własnej fotowoltaiki. Większość wyprodukowanego prądu jest „magazynowana” przez zakłady energetyczne dzięki korzystnemu systemowi rozliczania prosumentów. Niewykorzystaną nadwyżkę można w ciągu roku odebrać w 70% lub 80% w zależności od wielkości instalacji.

Autokonsumpcja fotowotaiki

Potrzeby każdego domu są nieco inne, szacuje się jednak, że w przypadku użytkowników indywidualnych, autokonsumpcja , czyli natychmiastowe zużycie wyprodukowanego przez fotowoltaikę prądu, wynosi od 20% do 30%. To oznacza, że w czasie gdy fotowoltaika produkuje prąd, tylko 20-30% od razu jest wykorzystana a reszta oddawana jes do sieci.

Kiedy jest największe zużycie prądu?

Statystycznie największe zużycie prądu jest rano i wieczorem. Poranne wyjście do szkoły czy pracy wiąże się z codzienną toaletą i przygotowaniem śniadania. Jeżeli nie ma domowników, to prąd pobierają urządzenia na stałe podłączone do prądu jak lodówka, rekuperacja, urządzenia w trybie czuwania. Zużycie rośnie wraz z powrotem domowników. Przygotowanie posiłków, TV, komputer lub konsola powodują wieczorny pik zużycia.
Sprawa wygląda trochę inaczej w przypadku osób które pracują w domu. Poranne i wieczorne zużycie nadal jest wysokie ale konsumpcja prądu występuje też w ciągu dnia.

Kiedy fotowoltaika ma największą produkcję?

Produkcja prądu przez fotowoltaikę uzależniona jest od wielu czynników. Na autokonsumpcję duży wpływ może mieć sposób ułożenia paneli. W skali roku największą produkcję będzie miała fotowoltaika skierowana na południe. Instalacja fotowoltaiczna wschód-zachód wyprodukuje w ciągu roku około 20% mniej prądu. Czy warto zatem za wszelką cenę kierować panele na południe?
Dla uproszczenia, w naszym przykładzie posłużymy się przykładem pięknego letniego dnia.

Przy instalacji fotowoltaicznej wschód-zachód produkcja zaczyna się tuż po godzinie 5 rano, wschodnia połać osiąga swój pik produkcji najczęściej między 7 a 10 rano. Zachodnia połać zaczyna pracę przeważnie po 12, największa produkcja jest miedzy 14 a 17, a produkcja może utrzymywać się nawet po godzinie 20.

Przy instalacji fotowoltaicznej skierowanej na południe produkcja zaczyna się później, najczęściej około godziny 8, największa produkcja jest przeważnie między godziną 11 a 15. Produkcja prądu może się utrzymać do godziny 18-19.

Każda instalacja jest nieco inna, w grę wchodzi nie tylko pogoda i długość dnia ale również konstrukcja dachu i to w którą stronę jest skierowany. Rzadko zdarzają się domy z dachem skierowanym centralnie w kierunku równika.
Nie zmienia to faktu, że instalacja fotowoltaiczna skierowana na południe będzie miała nieco wyższą produkcję ale w godzina gdy przeważnie domowników nie ma w domu. Taki układ sprawdzi się najbardziej u osób które pracują zdalnie i chcą wyprodukować jak najwięcej energii aby później korzystać z niej w ramach systemu opustów.

Instalacja fotowoltaiczna wschód-zachód w ciągu roku wyprodukuje co prawda nieco mniej energii ale pozwoli w większym stopniu na autokonsumpcję energii. Równomiernie rozłożona produkcja, od wczesnego ranka do wieczora pozwala nie tylko magazynować energię ale również zużywać ją na bieżąco.

Najkorzystniejszym układem jest równomierne rozłożenie paneli fotowoltaicznych na trzy połacie. Takie rozwiązanie zapewnia produkcję od rana do wieczora i pozwala podnieść ogólną roczną produkcję energii. Jest to możliwe w przypadku tak popularnych od lat dachów kopertowych.

Jak zwiększyć autokonsumpcję prądu z fotowoltaiki?

Najlepszym sposobem jest zmiana przyzwyczajeń. Osoby które mają już fotowoltaikę powinny przeanalizować kiedy mają największą produkcję energii. Każdy wykorzystana w domu kWh z fotowoltaiki to podwójna oszczędność.

• Zaplanuj automatyczne włączenie

W ramach zmiany przyzwyczajeń warto wykorzystać funkcje timer w domowych urządzeniach. Większość pralek i zmywarek od dawna posiada programy opóźnionego startu. Wystarczy wieczorem zapełnić pralkę i zmywarkę i ustawić włączenie w okolicach południa. Osoby które posiadają pojemnościowe ogrzewacze wody użytkowej, czyli popularne termy, powinny ustawić timer na godziny szczytowej produkcji prądu. Lepiej jeśli urządzenia będą pracować jedno po drugim. Czyli np. pralkę można ustawić na godzinę 11, zmywarkę na 12, kolejne urządzenie na 13. W ten sposób w naturalny sposób można wykorzystać prąd z fotowoltaiki.

• Prąd z fotowoltaiki wykorzystaj do klimatyzacji

Dobrym pomysłem na autokonsumpcję prądu z fotowoltaiki jest ogrzewanie i chłodzenie. Osoby posiadające klimatyzację mogą zaprogramować jej czas pracy tak aby latem schładzała dom gdy nie ma domowników a produkcja prądu jest największa. Poza autokonsumpcją ma to też inne zalety. Działająca klimatyzacja nie pozwoli zbytnio nagrzać się murom, dzięki czemu będzie mogła przez kilka godzin pracować z mniejszą mocą. We współczesnych, dobrze izolowanych domach, oszczędniej jest utrzymywać stałą komfortową temperaturę. Dodatkowym plusem jest to, że po powrocie z pracy temperatura w domu jest odpowiednia i nie trzeba ustawiać klimatyzatora na maksymalną wydajność.

• Wiosną i jesienią dogrzewaj dom

Wiosną i jesienią wysoka produkcja energii może zostać wykorzystana do dogrzewania domu. W tym celu najlepiej sprawdzi się magazyn energii w postaci buforu ciepła z grzałkami lub kocioł elektryczny. Do ogrzewania można również wykorzystać klimatyzację.

• Ładowanie samochodu elektrycznego sposobem na autokonsumpcję

Samochód elektryczny lub hybryda plug in może bardzo przyczynić się do autokonsumpcji. Co prawda największa produkcja energii jest w czasie gdy większość właścicieli jest w pracy ale ładowarka do samochodu elektrycznego może jednak pracować rano i wieczorem. Przy instalacji fotowoltaicznej wschód-zachód produkcja od wiosny do jesieni zaczyna się bardzo wcześnie i kończy wieczorem. Pozwala to na, przynajmniej częściowe naładowanie baterii samochodu z fotowoltaiki. W przypadku dużych akumulatorów samochodów elektrycznych rozwiązaniem jest podłączenie samochodu do ładowarki za dnia w weekend. Doładowywanie baterii samochodu elektrycznego rano i wieczorem nie tylko poprawia autokonsumpcję ale uzupełnia też akumulator dzięki czemu nie ma ryzyka, że prąd w samochodzie skończy się w najmniej spodziewanym momencie. Takie doładowywanie jest czymś naturalnym dla baterii hybryd i samochodów elektrycznych, podczas jazdy są one cyklicznie doładowane przez silnik i podczas hamowania.

Magazyn energii

Domowy magazyn energii w postaci zestawu akumulatorów jest najskuteczniejszym sposobem na poprawienie autokonsumpcji prądu wyprodukowanego przez fotowoltaikę. Akumulatory są dobierane do potrzeb energetycznych domowników i przeważnie pozwalają na zmagazynowanie energii która wystarczy na 1-2 dni normalnego użytkowania. Dzięki temu prąd z fotowoltaiki w pierwszej kolejności jest zużywany na potrzeby własne, następnie ładuje magazyn energii a dopiero nadwyżka jest kierowana do sieci. Magazyn energii pozwala korzystać z własnego prądu podczas chwilowego zachmurzenia lub w nocy. Magazyn energii pozwala przechować prąd do momentu gdy będzie większe zapotrzebowanie czyli na wieczór i ranek. Choć dziś magazyn energii nie jest jest rozwiązaniem powszechnym to patrząc na zachodnie i bardziej dojrzałe rynki fotowoltaiki będzie on naturalnym krokiem rozwoju w branży w najbliższych latach oraz zapewni nam największą elastyczność i niezależność energetyczną w ciągu roku.

 Zmiana przyzwyczajeń i wykorzystanie wszystkich pomysłów na efektywne wykorzystanie prądu z fotowoltaiki pozwoli zmniejszyć zapotrzebowanie na dodatkowy magazyn energii. A mniejsze zapotrzebowanie to mniej akumulatorów, czyli tańszy magazyn energii.