Czy można wykorzystać 100% energii z fotowoltaiki?

Naukowcy z Specjalistycznego Instytutu Szkolnictwa Wyższego Loyola (IEESL) na Dominikanie postanowili sprawdzić, czy możliwe jest, by domowa fotowoltaika całkowicie pokrywała zapotrzebowanie na energię. Obecnie nadwyżki energii wyprodukowanej przez panele PV trafiają do sieci dystrybucyjnej. Prosumentom za tę energię przysługuje rekompensata, obliczana według zasad net-meteringu lub net-billingu.

Obecna sytuacja nie jest korzystna dla żadnej ze stron. Sieć elektroenergetyczna zmaga się z przeciążeniem z powodu nadmiaru energii, która przepływa w obie strony. W Polsce modernizacja linii przesyłowych i transformatorów staje się niezbędna dla dalszego rozwoju OZE, co wiąże się z dużymi kosztami i czasem. Z perspektywy prosumenta, inwestorzy tracą część energii lub pieniędzy przez podatki i regulacje związane z wprowadzaniem energii do sieci. Można by zoptymalizować ten proces, instalując magazyny energii, co jednak wiąże się z wysokimi kosztami. Czy zatem możliwe jest pełne zużycie energii produkowanej przez panele PV?

Co przeanalizowali badacze z Dominikany?

W odpowiednich warunkach odpowiedź na to pytanie może być pozytywna! Badacze z dominikańskiego IEESL udowodnili to w swoim badaniu. Skupili się na konkretnym przypadku instalacji fotowoltaicznej o mocy 1 kW, nachylonej pod kątem 20°, umieszczonej na dachu domu zamieszkanego przez dwóch dorosłych i troje dzieci. Szacunkowa roczna produkcja energii z tej instalacji wynosiła 1578,5 kWh (warunki dla Dominikany).

Badanie trwało rok, podczas którego naukowcy wykorzystali analizator sieci oraz miernik irradiancji. Miernik ten pozwolił określić natężenie promieni słonecznych padających na panele fotowoltaiczne. Po przeanalizowaniu wyników badacze opracowali dane dotyczące opłacalności tego rozwiązania, w tym okres zwrotu instalacji PV nastawionej na autokonsumpcję.

• Zobacz również: Niemiecka czy polska dotacja – która jest lepsza? Program KfW vs. Czyste Powietrze

Autokonsumpcja a moc

Dominikańscy naukowcy opracowali metodę badawczą, aby znaleźć maksymalną moc po stronie AC, umożliwiającą całkowitą autokonsumpcję energii z instalacji PV. Chociaż badanie trwało rok, dane pozwoliły na stworzenie modelowych założeń na 25 lat. Naukowcy opracowali również współczynnik korekcyjny, który odnosił się do maksymalnej mocy w skali roku; wynosił on 1,044 i odnosił się do natężenia światła padającego na panele. Przełożenie tego na generowany przez panele prąd wykazało, że najwyższa roczna moc osiągnęła 131,5 W z 150 W.

W aspekcie ekonomicznym badacze oszacowali, że okres zwrotu inwestycji, bez uwzględniania mechanizmów dumpingowych, wynosi nieco ponad 4,5 roku. Stopa zwrotu z inwestycji według ich założeń osiąga 23,4%. Warto zauważyć, że rozwiązanie to okazuje się nieopłacalne dla gospodarstw domowych zużywających mniej niż 252 kWh miesięcznie. Mieszkańcy budynku, w którym przeprowadzono badania, zużywają średnio 394 kWh miesięcznie. Wyniki badań naukowców z IEESL zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym “Renewable Energy”.

Źródło: pv-magazine