Autokonsumpcja, czyli fotowoltaika lepiej

Ten artykuł jest napisany z myślą o tych czytelnikach, dla których pieniądze mają znaczenie i chcą zwiększyć autokonsumpcję w możliwie oszczędny sposób.

Najważniejsze informacje:

Autokonsumpcja to oszczędność

Mniej marnujesz, mniej potrzebujesz, powiedział kiedyś ktoś (zapewne bardzo mądry). W kontekście fotowoltaiki bezpośrednie zużycie swojej energii to najbardziej opłacalna opcja.

Autokonsumpcja będzie szczególnie istotna dla nowych prosumentów, których nie obejmie system opustów.

Autokonsumpcja to ekologia

Przestań na chwilę myśleć o pieniądzach. Pomyśl o zachodzących zmianach klimatycznych będących wynikiem produkcji energii. A teraz pomyśl, że spora część tej energii nie jest wykorzystana, zwyczajnie przepada. Na przykład czy wiesz, że ~60% energii znika po drodze od elektrowni do Twojego domu?

Ze względu na trudność w magazynowaniu energii, ograniczenie jej marnowania to ogromne wyzwanie dla dzisiejszej energetyki. Jeśli zwiększasz swoją autokonsumpcję, pomagasz w osiągnięciu tego celu.

Autokonsumpcja to spryt

Możesz poprawić autokonsumpcję inwestując w drogi sprzęt, ale jeśli jest to poza Twoim zasięgiem finansowym, nie obawiaj się - jeśli jesteś sprytny, możesz osiągnąć całkiem dobre wyniki.

Puszczaj pralkę, gdy świeci słońce. Grzej wodę w bojlerze w ciągu dnia. Powiedz sąsiadowi, żeby ładował u Ciebie swoje auto elektryczne, w zamian za dobrą whisky. 

Rozwińmy ten punkt. 

Dobre nawyki kluczem do autokonsumpcji

Najprościej zwiększyć autokonsumpcję puszczając prądożerne urządzenia wtedy, gdy słońce pada na Twoją instalację fotowoltaiczną.

Oto, ile możesz dzięki temu zaoszczędzić:

• 1 cykl pracy zmywarki zużywa 0,7-1,7 kWh
• 1 cykl pracy pralki zużywa 0,3-1,8 kWh
• 30 minut pracy piekarnika z pełną mocą zużywa 0,8-1,4 kWh

Jeśli pralkę i zmywarkę puszczasz średnio 3,5 raza w tygodniu, możesz na tym zaoszczędzić nawet 500-600 kWh rocznie. Używanie kuchenki indukcyjnej kosztuje 1000 kWh rocznie, a kuchenka elektryczna zużywa już nawet 1400 kWh!

Wszystko oczywiście zależy od trybu, modelu itp. Nie możesz też podporządkować całego swojego życia pod instalację pv, tym bardziej że zimą ilość godzin słonecznych spada. Jednak dzięki właściwym nawykom możesz zwiększyć swoją autokonsumpcję bez większego problemu.

Praca zdalna opłacalna

Praca zdalna w domu ma wiele korzyści. Osobiście lubię tak pracować, bo w pracy czuję się jak w domu. Niestety ma to skutki uboczne, na przykład w domu czuję się jak w pracy.

Od strony finansowej nie tracisz czasu i pieniędzy na dojazdy, ale za to musisz utrzymywać własny działający sprzęt i płacić za zużywany prąd.

• Komputer 500W z monitorem może w godzinę zużywać jakieś 0,2-0,35 kWh.
• Laptop zużywa na godzinę jakieś 0,08-0,18 kWh

Ponieważ ludzie mają zwyczaj pracować zarobkowo w dzień, fotowoltaika i praca zdalna w domu bardzo dobrze do siebie pasują.

Słowo o wielkości i orientacji instalacji fotowoltaicznej

Wielkość i orientancja instalacji fotowoltaicznej też ma wpływ na autokonsumpcję. Problem polega na tym, że istnieją ważniejsze czynniki w określaniu potrzebnej wielkości instalacji, a orientacji montażu modułów generalnie nie możesz sobie tak po prostu wybrać, bo przecież masz taki dach, jaki masz, prawda?

Im mniejsza instalacja pv, tym większą masz autokonsumpcję. Problem polega na tym, że do instalacji 2 kWp dołożenie kolejnych 2 kWp kosztuje połowę mniej. A instalacji poniżej 2 kWp w ogóle nie za bardzo jest sens rozważać, bo koszty rosną wykładniczo. Aktualne informacje znajdziesz w naszym artykule o cenach.

Ale jeśli Twoja firma zużywa rocznie powiedzmy 20 MWh, to nigdzie nie jest napisane, że musisz instalować 20 kWp. Przy 15 kWp będziesz miał większą autokonsumpcję. To samo, tylko w większej skali, dotyczy większych zakładów produkcyjnych.

Większe zakłady mogą rozważyć też instalację modułów dwustronnych (bi-facial) na sztorc. Wtedy fotowoltaika będzie produkować energię na podobnym poziomie przez cały dzień, bez południowej szpicy, co pozwala na postawienie większej instalacji przy dużej autokonsumpcji.

Magazyn energii poprawia autokonsumpcję (nawet mały)

Magazyn energii to oczywiście najprostrzy sposób na zwiększenie autokonsumpcji. Problem w tym, że to kosztowny biznes. Jak można na tym zaoszczędzić?

Magazyn DC - kupując magazyn energii wraz z instalacją pv możesz zaoszczędzić, wybierając magazyn energii typu DC. Wymaga mniej sprzętu i jest nieco tańszy.

Niewielki rozmiar - w branży panuje przekonanie, że dobierając wielkość magazynu energii do instalacji PV trzeba dobrać 1 kWh pojemności akumulatora do 1 kWp wielkości instalacji. Tymczasem już niewielki magazyn energii mocno zwiększa autokonsumpcję.

W przypadku instalacji fotowoltaicznych jest tak, że im większa instalalacja, tym cena za kWp wyraźnie niższa. Z magazynami energii jest podobnie, ale w znacznie mniejszym stopniu, stąd raczej nie warto kupować wielkiego magazynu na wyrost, bez wyraźnej potrzeby.

Według symulacji opublikowanych w książce Instalacje fotowoltaiczne Bogusława Szymańskiego:

Pojemność magazynu	Autokonsumpcja z instalacją PV 4 kWp
Bez magazynu	~20%
25% dziennego zapotrzebowania - 2,75 kWh	~50%
50% dziennego zapotrzebowania - 5,5 kWh	~60%
75% dziennego zapotrzebowania - 8,25 kWh	~69%
100% dziennego zapotrzebowania - 11 kWh	~72%

Produkcja i konsumpcja energii w typowym domu z instalacją pv

Toteż zamiast dobierać magazyn energii 1 kWh / 1 kWp instalacji, zastanów się, czy nie wystarczy Ci 0,5-0,75 kWh na 1 kWp instalacji. W większości przypadków będzie to bardziej finansowo efektywna opcja.

Aha, ale pamiętaj też, że duży magazyn energii może zarabiać na dodatkowe sposoby - przykładem jest sonnenCommunity.

Osiedlowy magazyn energii - nie musisz kupować akumulatora tylko dla siebie. Możesz kupić większy na spółkę z innymi prosumentami, co wyjdzie taniej w przeliczeniu PLN/kWh. Wystarczą proste liczniki, by wiedzieć, kto wprowadził ile energii. Rozwinięciem tego pomysłu jest obywatelska społeczność energetyczna, a o tym przeczytasz tutaj.

Lepsza autokonsumpcja dzięki c.o. i c.w.u.

Czyli już wiesz, że zawet z niewielkim magazynem energii możesz zwiększyć autokonsumpcję do 40-50%. Ale akumulatory nie są jedynym sposobem magazynowania energii. Równie dobrze możesz przechowywać energię w formie ciepła, podgrzewając wodę w bojlerze.

Idea jest prosta: podgrzewasz wodę c.w.u. w dzień, gdy świeci słońce. Zailozowany bojler trzyma temperaturę aż do wieczora, gdy wszyscy idą pod prysznic. Można to osiągnąć zwyczajnie włączając i wyłączając bojler tak, żeby grzał w zadanych godzinach, ale lepsze rezultaty da specjalny dodatkowy licznik energii.

Dodatkowy licznik / sterownik energii umieszcza się tuż przed wejściem przewodów z licznika głównego do rozdzielnicy budynku. W ten sposób może on włączać ogrzewanie, gdy wszystkie pozostałe urządzenia w domu są już zasilane zieloną energią, a i tak jest jej nadmiar. W ten sposób jak najlepiej ten nadmiar wykorzystasz.

Ciekawym wariantem tej idei są pompy ciepła do c.w.u. czyli bojler z gorącą wodą, gdzie elementem grzewczym nie jest grzałka rezystancyjna, a mała pompa ciepła. Potrafią one wyciągnąć 3-4 kWh ciepła z jednego kWh prądu i wystarczy im niewielka instalacja pv. Przy czym gdy uruchomisz pompę ciepła, to nie możesz jej sobie ot tak wyłączyć, bo akurat słońce zasnuły chmury (takie włączanie i wyłączanie to prosta droga do awarii), czyli potrzebny jest sterownik, który to ogarnie. Grzałki rezystancyjne są na to odporne.

Dzięki zoptymalizowaniu pracy instalacji pv z pompą ciepła c.w.u. możesz zwiększyć autokonsumpcję do 40-60% bez większego problemu.

Do jednofazowej pompy ciepła musisz zastosować jednofazowy falownik fotowoltaiczny, a do trójfazowej - trójfazowy. To tylko jeden ze szczegółów technicznych, które muszą być dograne. Dlatego najlepiej zatrudnij profesjonalistę, który wie co robi. Możemy pomóc Ci znaleźć kilku fachowców z Twojej okolicy.

Skojarzenie fotowoltaiki z pompą ciepła do c.o. lub z grzejnikami akumulacyjnymi też przynosi dobre rezultaty, z tym wyjątkiem, że zimą grzejesz najwięcej, a fotowoltaika działa najsłabiej. A ciepłej wody do mycia potrzebujesz cały rok.

Samochód elektryczny może pomóc

Samochód elektryczny to ogromny magazyn energii na kółkach, a ładowanie go zieloną energią jest ekonomiczne, ekologiczne i zwyczajnie rozsądne.

Naprawdę ogromny, porównaj te dane:

• Dla mniejszych domów optymalny kosztowo magazyn energii ma od 3 do 10 kWh
• Magazyn energii Tesla Powerwall 2 ma 13,5 kWh i to całkiem sporo
• Ale to nic w porównaniu z małym Nissanem Leaf, który ma 40 kWh
• Sion - elektryk z modułami pv - 54 kWh
• Tesla Y 75 kWh
• A Ford F-150 sporo ponad 100 kWh!

Czyli elektryki mogą zwiększyć autokonsumpcję Twojego domu i nawet tego nie poczuć.

Problem polega na tym, że najprawdopodobniej dojeżdżasz tym samochodem do pracy, więc w dzień nie ma go w domu. A to w dzień masz dostęp do darmowej zielonej energii.

Za to już niedługo powinny się pojawić na polskim rynku rozwiązania pozwalające wymienić Twoją energię z instalacji PV na energię zasilającą Twój samochód elektryczny w miejscu pracy. To tylko jedna z rzeczy, którymi mogą zająć się agregatorzy - i właściwie już zajmują się na zachodzie.

Póki to nie nastąpi, są jeszcze inne sposoby na korzystanie z auta w celu zwiększenia autokonsumpcji.

Rozważmy trzy scenariusze:

1. Samochód stoi w domu - możesz go ładować zieloną energią w dzień do pełna i rozładować wieczorem i nad ranem. Idealny układ. Możesz to zautomatyzować z domową stacją ładowania samochodów elektrycznych.

2. Ładujesz samochód w pracy i przynosisz prąd do domu - niektorzy zabierają z pracy długopisy, Ty możesz zabrać prąd. O ile oczywiście pracodawca udostępnia taką usługę. Jeśli możesz w pracy ładować auto taniej, niż w domu, to nic nie stoi na przeszkodzie, byś ją zabierał do domu i tam zasilał nią dom. Oczywiście rozładuj auto tylko na tyle, by móc dojechać potem do pracy!

3. Nie masz fotowoltaiki i masz samochód elektryczny - wówczas wybierz taryfę G12, ładuj auto w nocy i wykorzystuj prąd do zasilania domostwa w godzinach dziennych. Ponownie, idealny układ.

Jeśli jesteś jednym z tych ludzi, którzy mają fotowoltaikę oraz taryfę G12, to również możesz to robić. Aha, a w niedalekiej przyszłości wejdą w życie przepisy ustanawiające cenę dynamiczną prądu, gdzie cena będzie zmienna co 15 minut. Stworzy to dalsze okazje do zarobienia na aucie.

Jednak do takich operacji potrzebujesz dwudrogowych ładowarek samochodów elektrycznych z falownikiem, który potrafi działać w dwie strony, zasilając auto z domu i dom z auta. To nieczęsty produkt, ale spotykany.

Dwudrogowa ładowarka samochodów elektrycznych.

Rzecz jasna korzystanie z magazynu energii auta elektrycznego spowoduje jego szybszą degradację.

Naturalne jest pytanie, czy z akumulator auta elektrycznego może spełniać funkcję zasilania awaryjnego w przypadku awarii sieci. Teoretycznie może, ale potrzebujesz jeszcze więcej sprzętu. Niezbędne jest coś, co spełniałoby funkcję rozłącznika (żeby Twój samochód nie usmażył elektyka pracującego na linii) oraz przetwornicy z pełnym sinusem (bo bez wzorca z sieci proste inwertery nie działają). Takie funkcje mają niektóre magazyny energii.

W środowisku Tesli do czegoś takiego potrzebowałbyś auta Tesli, Powerwalla oraz dwudrogowej ładowarki.

Podziel się energią z sąsiadem

Czy wiesz, że połączenie już 10 domków w obywatelską społeczność energetyczną może zwiększyć zbiorową autokonsumpcję do 46% bez żadnego magazynu energii? Takie możliwości wejdą w życie, gdy zostanie przegłosowana ustawa usuwająca system opustów. Więcej na temat takich możliwości przeczytasz w tym artykule.

Bibliografia i źródła

• Bogusław Szymański, Instalacje fotowoltaiczne