Jako instalatorzy modułów PV staramy się znaleźć rozwiązanie, które działa dobrze, przez długi czas a co być może najważniejsze, zapewnia szybki zwrot kosztów inwestycji. Aby pomóc w podjęciu decyzji, dokonaliśmy analizy danych finansowych instalacji w systemach montowanych na stałe oraz alternatywnych systemach montażu na dedykowanych stojakach podążających za energią słoneczną. Wyniki pozwoliły nam na przedstawienie sprawdzonej kalkulacji która może przydać się podczas analizy opłacalności konkretnych rozwiązań.
Porównanie nakładów na instalację, niezależnie od tego, czy jest to system dachowy, czy naziemny lub aktywny system podążający, zwykle sprowadza się do prostego porównania intuicyjnie określonych kosztów oraz laboratoryjnie zmierzonej wydajności. Nie zadajemy sobie trudu aby zweryfikować oba parametry w rzeczywistości w jakiej nasza instalacja będzie funkcjonować.
Jest to współczynnik oparty na mocy laboratoryjnej paneli oraz optymizmie handlowców i stanowczo zafałszowuje końcowy efekt finansowy inwestycji. Współczynnik typu USD/W może zostać wykorzystany do porównania kosztów zakupu samych paneli lub co najwyżej paneli + inwertera, nie jest to jednak jedyny element instalacji.
Inwestor oczekuje realnego zmniejszenia ilości energii kupowanej od dostawców sieciowych. Miarą mocy dostarczanej jest kWh a nie W, więc takie kalkulacje niczemu nie służą. Pojawia się problem - jak przeliczyć moc nominalną instalacji fotowoltaicznej na moc realnie dostarczaną. Ze względu na lokalizację i inne parametry nie będzie uzyskiwać mocy nominalnej paneli PV.
Istnieją teorie że stały montaż zestawu PV może być dobrym rozwiązaniem ze względu na ograniczenia geograficzne i lokalizacyjne, takie jak rodzaj gleby i ukształtowanie terenu. Może to być prawdą w przypadku konstrukcji kolumnowych które wymagają solidnych fundamentów. Należy zwrócić szczególną uwagę na ten fakt podczas wyboru rodzaju stojaków.
Mieszkańcy stref okołozwrotnikowych lub zużywający bardzo mało energii elektrycznej miesięcznie, stosując systemy stałe mogą generować wystarczającą ilość energii z instalacji dachowych. Takie rozwiązanie po spełnieniu pewnych warunków, zmniejsza o 60% nakłady na elementy konstrukcyjne, oszczędza również miejsca na działce.
Wadą jest często niewłaściwe ukierunkowanie paneli. Możliwości regulacji położenia modułów są ograniczone konstrukcją dachu. W takim przypadku dochodzić może do przeinwestowania poprzez budowanie nietypowej i kosztownej nadbudowy elementów konstrukcyjnych. Pomijając kwestie estetyczne, błędy na tym etapie bywają katastrofalne w skutkach. W przypadku silnego wiatru, nasza instalacja zostanie zerwana wraz z częścią połaci dachowej.
W większości gospodarstw domowych instalacja dachowa o zadowalającej mocy nie zmieści się jednak na jednej połaci dachowej lub nie jest możliwe zmieszczenie jej jedynie na dachu co zmusza inwestora do budowania dodatkowych stojaków naziemnych. Jest to najbardziej jaskrawy przypadek przeinwestowania w stosunku do instalacji opartej na Smart Trackerach ze względu na słabą roczna wydajność dachowych PV, odrębne inwertery dla każdej połaci dachowej oraz znacznie rozleglejsze okablowanie i więcej elementów zabezpieczających.
Inwestor posiadający niezagospodarowaną przestrzeń gruntową, można ją przeznaczyć na budowę farmy. W większości takie wolne przestrzenie znajdują się w miejscach gdzie kierunek nasłonecznienia nie jest regularny w ciągu roku. Są również takie miejsca gdzie temperatury otoczenia znacząco wpływają na wydajność modułów PV. Trudno oszacować roczny czas pracy zestawu (w godzinach) przy zadowalającej mocy systemu o mocowaniu stałym. Błędne projektowanie kierunku posadowienia zestawu jest odczuwalne przez cały okres eksploatacji. Korygowanie ustawień w celu maksymalizacji efektywności produkcji energii jest później bardzo kosztowne.
Na etapie inwestycji nie możemy zakładać że najbliższe 5 lat będą tylko słoneczne dni. Nie możemy wiedzieć więc jaka będzie rzeczywista produkcja. Wiemy jednak z dużą dokładnością dla zadanego czasu pod jakim kątem będzie padał promień słońca w każdym miejscu na ziemi. Co więcej mamy dość dobrze zmierzoną energonośność promieniowania słonecznego tzw. irradiancję. Na podstawie tych danych oraz zmierzonych już faktycznych wydajności możemy stwierdzić że instalacja stała, nie potrafiąca dostosować się do zmieniającej się pozycji słońca na horyzoncie produkuje przynajmniej 40% mniej energii wyrażonej w kWh niż zestaw zamontowany na solar trackerach.
jako referencyjny
zamontowany na 2 połaciach dachowych
południowy-wschód oraz południowy-zachód.
RAZEM: 9 100 USD
AREAŁ: min 80 M2
RAZEM: 9 200 USD
AREAŁ: min 70 M2 (dach)
RAZEM: 7 000 USD
AREAŁ: min 100 M2
O ile kwestia oszczędności na zakupie paneli fotowoltaicznych jest oczywista to często pomijana jest oszczędność wynikająca z możliwości stosowania mniejszego inwertera/lub inwerterów. Mniejsza całkowita długość przewodów DC również wpływa na zmniejszenie strat własnych instalacji.
Cena samego stojaka jest zapewne zaskakująca. dlaczego Smart Tracker kosztuje tyle samo co konstrukcja stała?
Główna przyczyna leży w cenie stali. Waga profili potrzebnych do zbudowania solar trackera jest porównywalna do ilości stali przeznaczonej na konstrukcję stałą. Stałe mocowania potrzebują dodatkowo rozwleczonych po działce fundamentów oraz dokumentacji budowlanej. Mimo że intuicyjnie, złożenie sztywnej konstrukcji jest prostsze do obu instalacji potrzebne są takie same kompetencje więc koszt pracy jest podobny.
Podsumowując więc całość kalkulacji stosowanie Smart Trackera pozwala na zaoszczędzenie ponad 20% środków finansowych przy inwestycji w farmy fotowoltaiczne o tej samej wydajności rocznej których powierzchnia nie pozwala na umieszczenie ich na połaci dachowej.
Nawet jeśli zdecydujemy się na instalację dachową to przy mocy referencyjnej wymagane jest zastosowanie większej ilości paneli oraz dodatkowego inwertera. Również w tym przypadku osiągamy wyższe koszty instalacji niż jeśli zastosowalibyśmy Smart Tracker. Jedyna jednak istotna zaleta z instalacji dachowej to oszczędność miejsca na działce.
Trackery są dostępne zarówno jako jedno-, jak i dwukierunkowe. Istnieją pewne kluczowe różnice między nimi.
Trackery jednoosiowe przechylają się wzdłuż osi Y (umożliwiając im przechwytywanie nieco więcej słońca niż tradycyjne systemy stacjonarne). Takie rozwiązanie nie sprawdza się w rejonach o szerokości geograficznej większej niż 40 stopni zarówno po stronie północnej jak i południowej. Nie wzięliśmy ich pod uwagę podczas kalkulacji ponieważ ich koszty są znacznie wyższe a wzrost wydajności nie pozwala tak radykalnie zredukować ilość paneli w całej instalacji.
Trackery z dwiema osiami pracują w osi X i Y. Dają sobie radę z każdą amplitudą kąta padania promieni słonecznych są bardziej wyrafinowaną technicznie konstrukcją i dają znacznie lepsze efekty.
Tak więc, podczas gdy systemy stacjonarne osiągają maksymalną moc przez kilka godzin w środku dnia, urządzenia śledzące mogą utrzymać tę wydajność znacznie dłużej. Podążając za słońcem od świtu do zmierzchu, dwuosiowy tracker może znacznie lepiej wykorzystać potencjał promienia słonecznego. Z powodzeniem odnotowaliśmy nawet 50% więcej wyprodukowanej energii w stosunku do instalacji dachowej.
Co więcej, jeśli inwestor mieszka w regionie zapewniającym dostęp do liczników sieciowych, może faktycznie zarabiać na swojej instalacji, wprowadzając nadwyżkę energii do sieci rekompensując w okresach rozliczeniowych miesięczne rachunki za energię elektryczną.
Różnica Dach vs Tracker: 800 USD
Różnica Grunt vs Tracker: 300 USD
Różnica Dach vs Tracker: 390 USD Czas zwrotu inwestycji w tracker 2 lata
Różnica Grunt vs Tracker: 330 USD Czas zwrotu inwestycji w tracker 1 rok
Serwisowanie instalacji jest wymagane niezależnie od sposobu montażu. Instalacje dachowe podczas przeglądu wymagają więcej czasu na zorganizowanie narzędzi oraz ostrożniejsze poruszanie się na pewnej wysokości. Instalacje stałe ziemne mają większy obszar ilość okablowania paneli oraz większy inverter. Systemy aktywne posiadają elementy ruchome i napędy w zamian za mniejszą ilość paneli i łatwy do nich dostęp.
Pamiętajmy że brudne panele to spadek wydajności i w zależności od otoczenia wymagane jest ich oczyszczenie od 2 do 4 razy w roku.
Instalacja stała pozostawiona sama sobie po roku eksploatacji produkuje średnio o 5 % energii mniej ze względu na zabrudzenia i smugi na powierzchni paneli. Przy okazji oczyszczania wykonanie przeglądu elementów ruchomych i pomiarów kontrolnych nie jest wielkim nakładem a pozwala na zachowanie wydajności instalacji. Stałe obciążenia oraz wolna praca aktywnych stojaków nie obciąża dynamicznie dobrze zaprojektowanych elementów ruchomych. Głównym zagrożeniem dla płynności działania zestawu jest korozją. Dlatego czynności serwisowe ograniczają się do weryfikacji stanu osłon, oczyszczenia oraz smarowania kilku punktów konstrukcji.
Informacje o wyższych kosztach serwisu Solar Tracker ów wynika z braku świadomości jak zabrudzenia wpływają na wydajność paneli i jaki jest koszt mycia zestawu umieszczonego na dachu.