Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Fotowoltaiczna energetyka prosumencka w Polsce – problemy i propozycje rozwiązań

Możliwości zwiększenia efektywności i opłacalności
Artykuł traktuje o stawianych przez operatorów wymaganiach technicznych dla przyłączeń prosumenckich instalacji fotowoltaicznych i stosowane mechanizmy wsparcia dla takich inwestycji. Wskazuje też na blaski i cienie opłacalności takich inwestycji.
Artykuł traktuje o stawianych przez operatorów wymaganiach technicznych dla przyłączeń prosumenckich instalacji fotowoltaicznych i stosowane mechanizmy wsparcia dla takich inwestycji. Wskazuje też na blaski i cienie opłacalności takich inwestycji.
Fot. www.freeimages.com
Ciąg dalszy artykułu...

Możliwości zwiększenia efektywności i opłacalności

Na skutek opisanych powyżej czynników niektórzy prosumenci dążą do lokalnego (poza OSD) wykorzystania wyprodukowanej energii elektrycznej, np. do oświetlenia, bezpośredniego grzania wody na potrzeby c.w.u. i c.o. czy ładowania auta elektrycznego z PV.

Popularność takich rozwiązań potwierdza specyfikę naszego rynku, która wynika wprost z problemów prawnych oraz oczekiwań prosumentów. Dochodzą oni bowiem do słusznego wniosku, że oddawanie energii do OSD w dzień nie jest uzasadnione ekonomiczne, skoro będzie ona potrzebna wieczorem do przygotowania c.w.u. i na całej operacji straci się 20%. Wystarczy wodę podgrzać w dzień bezpośrednio z prądu DC, oczywiście o ile sprawność tego systemu przekracza 80%.

Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań, w tym polskich, do bezpośredniego grzania c.w.u. z instalacji DC. Nie są one jednak prezentowane na szkoleniach dot. PV, ponieważ globalny rynek na nie jest marginalny.

Świat walczy bowiem o zwiększenie zarejestrowanej produkcji energii z OZE, a wykorzystanie jej na potrzeby własne ujmowane jest w rozliczeniach z OSD w niewielu krajach (np. w Wlk. Brytanii), w Polsce nie jest wykazywane w ogóle.

Niektóre importowane rozwiązania sprzętu do PV nie są jednak przystosowane do polskich warunków i zamiast oczekiwanego zwiększenia wykorzystania energii ze słońca mogą dać odwrotny skutek.

Przykładem może być rozwiązanie, w którym inwerter DC/AC ma dodatkowe wyjście i włącza grzałkę jedynie w celu niedopuszczenia do oddania energii do sieci AC (stosowane w niektórych krajach europejskich jako alternatywa dla wyłączania modułów) – w takiej sytuacji nie można liczyć na stabilne przygotowywanie c.w.u.

Kolejnym przykładem jest rozwiązanie, które co prawda umożliwia grzanie wody energią z DC, ale zakłada jej dogrzewanie ze źródeł AC (zarządza tym automat przez nastawę temperatury na określoną godzinę). Nie uwzględnia ono polskich okresów taryf nocnych i weekendowych (G12 i G12W) i system zaczyna grzać wodę zaraz po zachodzie słońca, a nie w korzystnej taryfie.

Podobnie kontrolery mocy zwrotnej (WattRoutery itp.), które włączają obciążenia po osiągnięciu określonego strumienia energii oddawanej, nadają się tylko do pracy z grzałkami, ponieważ nie powinno się za ich pomocą włączać ani lodówek, ani pomp ciepła.
Powstaje więc pytanie, co dalej z energią z PV po zagrzaniu wody do 65°C?

Rodzime rozwiązania sterowników grzałek są pod tym względem dużo bardziej elastyczne i lepiej dopasowane do naszego rynku, choć wśród producentów panuje niezrozumiała tendencja do uciekania od stosowania powszechnych na świecie mechanizmów MPPT (ang. Maximum Power Point Tracking) na rzecz prostych obciążeń paneli PV grzałkami przez PWM (ang. Pulse-Width Modulation), które zdaniem autora są dużo mniej efektywne.

Ogólnie rzecz ujmując, efektywność polskich konstrukcji sterowników grzałek DC rzadko przekracza (średniorocznie) oczekiwany poziom 80% i rozwiązania te warto przetestować przed zastosowaniem.
W niektórych konstrukcjach sprawność nie przekracza nawet 40% i w takim przypadku lepiej będzie oddać energię do OSD i odzyskać ze sprawnością 80% (przez grzałki AC).

Dostawcy technologii i urządzeń

Trzecim podmiotem na rynku PV są dostawcy rozwiązań dla prosumentów, czyli instalatorzy.

Polska, realizując dyrektywy UE, w tym o certyfikacji instalatorów systemów OZE, wdrożyła system oparty na uprawnieniach nadawanych przez UDT (art. 136 [6]).

Jako osoba, która przeszła przez wszystkie etapy tego procesu, autor przyznaje, że system nie jest zły – choć może zbyt skomplikowany, a jednocześnie niedopracowany i wymagający uzyskania certyfikatów dla każdej specjalności OZE osobno.

Kandydat na instalatora PV musi przejść szkolenie w akredytowanym przez UDT ośrodku, których jest w Polsce wystarczająco dużo – przynajmniej wokół większych aglomeracji.

Po ukończeniu dwu–czterodniowego szkolenia (koszt od 1500 do 6000 zł) można przystąpić do egzaminu.

W trakcie szkoleń poruszane jest wiele specyficznych dla PV zagadnień, jak choćby kwestia doboru instalacji przepięciowej (odgromowej) czy zasady BHP, których znajomość na egzaminach w UDT jest zawsze wymagana.

Autor przed przystąpieniem do egzaminu uczestniczył w trzech takich szkoleniach i może stwierdzić, że o poziomie szkolenia wcale nie świadczy cena i długość trwania. Jest on w poszczególnych ośrodkach bardzo różny, głównie z powodu różnic w zakresie tzw. szkoleń produktowych. Certyfikowane ośrodki szkoleniowe wspomagają się bowiem szkoleniami firm zewnętrznych dotyczącymi modułów i inwerterów, co jest nawet wymagane przez UDT. Jednak firmy – co naturalne – szkoląc (instalatorów), zdobywają sobie grono wiernych klientów, ponieważ różnice pomiędzy instalacją różnych inwerterów są znaczne.

Dobrym sprawdzianem jakości szkoleń jest egzamin w UDT weryfikujący wiedzę teoretyczną i projektową, nie są natomiast sprawdzane praktyczne umiejętności instalacyjne.

Statystyka pokazuje, że aby zdać ten egzamin, konieczne jest więcej niż jedno podejście (a koszt jednego to ok. 800 zł).

Uwidacznia się tu pierwszy mankament naszego procesu szkoleniowego – nikt nie ponosi rzeczywistej odpowiedzialności za umiejętności techniczne instalatora i praktycznie się ich nie sprawdza, choć teoretycznie obowiązek ten ciąży na ośrodku szkoleniowym.

Wyraźnie widać dysproporcję w przygotowaniu praktycznym pomiędzy technikiem OZE, który musi zdać kilkugodzinny egzamin praktyczny (np. z łączenia modułów, ich mocowania klemami czy właściwego podłączenia do układu), a instalatorem z uprawnieniami UDT uzyskanymi po szkoleniu w ośrodku, które jest praktycznie symboliczne.

Technik OZE zdał egzamin teoretyczny oraz praktyczny, jest lepiej przygotowany i może się starać o wydanie certyfikatu bez egzaminu w UDT – na podstawie dyplomu.

Takie uprawnienia może uzyskać także inżynier po szkole wyższej.

Instalator po szkoleniach w autoryzowanych ośrodkach powinien umieć przymocować moduł na dowolnym dachu, ale w trakcie szkoleń poświęca się praktycznym umiejętnościom za mało czasu.

Najgorzej na tym tle wypada inżynier po wyższej szkole technicznej – może uzyskać certyfikat UDT bez skręcenia choćby jednego modułu PV czy podłączenia inwertera.

W nowym programie nauczania niektóre uczelnie (m.in. AGH) starają się tę różnicę między technikiem a inżynierem zniwelować. Czy zrobią tak również inne ośrodki?
I kiedy się to przełoży na rynek i poziom wykonywanych instalacji?

Żadna z wymienionych ścieżek edukacyjnych nie uczy przyszłego instalatora PV zagadnień optymalizacji (ekonomiki) włączenia mikrogeneratora PV do sieci OSD z punktu widzenia interesu prosumenta.

W sposobie nauczania w zakresie fotowoltaiki można prawdopodobnie upatrywać zasadniczych błędów w wielu instalacjach PV, które nie zostały zaprojektowane dla danego budynku, a jedynie wykonane według „standardowego” projektu. Ten standard oznacza montaż tylu modułów, „ile się zmieści” na dachu, a wybór pomiędzy instalacją trój- lub jednofazową to kwestia zamożności klienta lub warunków dotacji.

Różnice w uzyskach z instalacji projektowanej indywidualnie w porównaniu do „standardowej” mogą w skali roku wynieść 10–30%. Dlatego prosument jest często zadowolony ze swojej instalacji do momentu otrzymania pierwszej faktury z OSD. Co gorsza, nie rozumie on, z czego wynika taki stan rzeczy, a instalator nie ma czasu mu tego wytłumaczyć, bo siedzi już na następnym dachu. I dopóki coś się u prosumenta nie zepsuje, to do niego nie zagląda.

Aspekty techniczne, które instalatorzy powinni poznać na szkoleniach, to zagadnienie na oddzielny artykuł – poniżej wymienione zostaną tylko najważniejsze. Należy do nich m.in. problem braku bilansowania międzyfazowego, który można rozwiązać, instalując trzy odrębne inwertery jednofazowe w prosumenckiej instalacji PV o mocach dobranych do obciążenia poszczególnych faz.

Kolejnym jest moment podłączenia instalacji do OSD i rozliczenia – najkorzystniej dla prosumenta przyjąć roczny okres rozliczeniowy, a podłączyć go na wiosnę.

Warto również wspomnieć o rozliczaniu energii w prosumenckich instalacjach dwustrefowych – niektóre OSD nie oddają energii zgodnie z wprowadzoną taryfą tylko według arbitralnie ustalonego miksu taryfowego i trzeba sytuację analizować indywidualnie.

Podsumowanie

Rynek fotowoltaiki w Polsce charakteryzuje się obecnie dużą przypadkowością stosowanych rozwiązań. Instalatorzy proponują prosumentom najczęściej te rozwiązania techniczne, które jako „standardowe” poznali na szkoleniach.

Poza nielicznymi ośrodkami szkolącymi na temat wielu alternatywnych rozwiązań jest to w zasadzie rynek kilku firm (ośrodek szkoleniowy promuje tylko określone dwa–trzy rozwiązania). Prosument potrzebuje również rozwiązań umożliwiających grzanie wody na potrzeby c.w.u. z prądu DC, ale takich szkoleń, na różnych urządzeniach, brakuje.

Rynek PV rozwija się, lecz nie tak szybko, jak by mógł. Po wejściu w życie ustawy o OZE [6] rząd optymistycznie zakładał stworzenie warunków do powstawania 100 tys. instalacji rocznie, co nie znajduje jednak potwierdzenia w liczbach (maks. 14 792 rocznie w 2017), a głównym problemem jest opór ze strony OSD.

Stowarzyszenie SBF Polska PV szacuje, że na koniec 2017 roku mieliśmy w Polsce ok. 27 tys. instalacji PV, o mocy ok. 172 MW, choć URE podaje oficjalnie tylko 103 MW (podlegających obowiązku zgłoszeniowemu w URE, czyli nieprosumenckich).

W Wielkiej Brytanii po wprowadzeniu ustaw FIT rzeczywiście montowano 100 tys. instalacji rocznie – aktualnie jest ich prawie milion.

W efekcie kraje, które poważnie podeszły do idei prosumentyzmu, zbudowały dzięki swoim obywatelom znaczne moce wytwórcze w PV, przekraczające pierwotne założenia, które w istotny sposób zbliżyły miksy energetyczne tych krajów do deklarowanych 15–20% udziału OZE do roku 2020.
W Polsce ten udział w roku 2017 prawdopodobnie zmalał (dane URE są jeszcze niepełne).

Przykład Wielkiej Brytanii jest szczególny – to kraj o podobnym do nas nasłonecznieniu, który dzięki dobremu prawu (FIT) w ciągu 7 lat (od 2011 roku) zbudował na bazie PV potencjał prawie 12 GW, co odpowiada mocy czterech planowanych w Polsce elektrowni jądrowych. Małe instalacje prosumenckie (do 4 kWp) stanowią tam ok. 20% [6].

Podsumowując, niezależność energetyczna domów mieszkalnych dzięki instalacjom PV – czy to w istniejących budynkach w zakresie zapotrzebowania na energię elektryczną (niemal netto zeroenergetycznych), czy w nowych budynkach (netto zeroenergetycznych) – jest już w Polsce technicznie możliwa i zbliża nas to do zadeklarowanych w UE celów znacznie bardziej niż inne działania podejmowane w obszarze energetyki (np. nowe bloki węglowe).

Pytanie, czy i jak duża liczba polskich prosumentów dostanie szansę i ją wykorzysta i czy jako państwo dokonamy zmian w energetyce, pozostaje nadal otwarte.

Wzrost liczby montowanych instalacji pomimo przeszkód wskazuje, że prosumenci są w ofensywie. Ale czy nie spotkają się z kolejną kontrofensywą OSD i koncernów energetycznych, które widzą już zbliżający się koniec możliwości zarabiania na technologiach spalania kopalin?

W tej grze dużą rolę do odegrania mają edukatorzy. Zarówno prosument, jak i jego instalator (oraz jego pracodawca) powinni się cały czas szkolić, bo w prosumenckiej fotowoltaice sytuacja zmienia się dynamicznie, a tym samym efekt ekonomiczny takich inwestycji.

Literatura

1. Dyrektywa 2001/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dz.Urz. UE L 1 z 4.01.2003).
2. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dz.Urz. UE L 153/13).
3. http://globenergia.pl/mikroinstalacje-pv-w-polsce-81-mwp-nowych-mocy-w-2017r/ (2.03.2018).
4. Szymański B., Instalacje fotowoltaiczne, Globenergia, 2017.
5. Radziemska-Klugman E., Fotowoltaika w teorii i w praktyce, BTC, Legionowo 2010.
6. Ustawa z dnia 22 czerwca 2016 r. o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz niektórych innych ustaw (DzU 2016, poz. 925).
7. https://www.gov.uk/government/statistics/solar-photovoltaics-deployment (2.03.2018).
8. www.ebok.tauron.pl (2.03.2018).
9. Biblioteka źródłowa energetyki prosumenckiej Politechniki Śląskiej, http://ilabepro.polsl.pl/bzep/ (2.03.2018).
10. Uchwała Rady Ministrów nr 202/2009 w sprawie polityki energetycznej Polski do 2030 roku, http://www.me.gov.pl/files/upload/8134/uchwala.pdf oraz załącznik do uchwały http://www.me.gov.pl/files/upload/8134/Polityka%20energetyczna%20ost.pdf (2.03.2018).

Czytaj też: Podgrzewanie wody przy wykorzystaniu systemu fotowoltaicznego >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[energia, fotowoltaika, ogniwa fotowoltaiczne, energetyka prosumencka]

   23.04.2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl