Fotowoltaika off-grid: Czy warto korzystać z instalacji off-grid?

Jest to typ instalacji fotowoltaicznej, który nie jest podłączony do sieci energetycznej. Dlatego instalacja off-grid bywa również nazywana wyspową, ponieważ jest niezależna i samowystarczalna.

Planując taką inwestycję należy liczyć się z tym, że jej koszt może być wyższy w porównaniu z instalacją on-grid. Związane jest to z zakupem magazynów energii, które mają na celu gromadzenie energii elektrycznej w okresie pracy paneli fotowoltaicznych, a następnie jej oddawanie, gdy panele słoneczne nie produkują energii.

Instalacja fotowoltaiczna off-grid działa na podobnej zasadzie, jak on-grid. Składa się więc w większości z podobnych komponentów takich jak:

• panele fotowoltaiczne
• falownik (inwerter)
• okablowanie
• elementy mocujące

W przeciwieństwie do systemu on-grid instalacja off-grid nie potrzebuje licznika dwukierunkowego. Niezbędny jest za to magazyn energii.

Proces przetwarzania energii słonecznej na elektryczną, która służy do zasilania urządzeń lub jest przekazywana sieci energetycznej, składa się z kilku etapów. Jak działają panele słoneczne? 

1. Światło składające się z fotonów dociera do ogniw fotowiltaicznych. Znajdujący się w nich krzem wybija elektrony z atomów, których ruch zamienia się w przepływ prądu elektrycznego.
2. Wytworzony prąd stały trafia do falownika (inwertera), gdzie zamieniany jest w prąd przemienny, który może być już wykorzystany przez urządzenia domowe. Falownik nie tylko zamienia prąd stały na przemienny, ale również zarządza całą instalacją. Odpowiada za jej automatyczne uruchamianie i wyłączanie, a także oblicza ilość energii elektrycznej wytworzonej oraz wskazuje aktualną moc instalacji.
3. Może się zdarzyć, że ilość wytworzonego prądu nie pokrywa się z aktualnym zapotrzebowaniem na energię. Dlatego jej nadwyżki trafiają przez licznik dwukierunkowy do sieci energetycznej lub magazynów energii. Odwrotna sytuacja ma miejsce wtedy, gdy instalacja jest wyłączona lub pracuje z niewielką mocą, a odbiorca w danej chwili potrzebuje więcej energii. Wówczas prąd jest pobierany z sieci energetycznej lub magazynu energii.

Odpowiednio dobrana fotowoltaika off-grid to niezależność i stały dostęp do energii, nawet w przypadku okresowych przerw w dostawach. Do zalet tego rozwiązania należy więc zaliczyć:

• uniezależnienie się od dostawców zewnętrznych;
• stały dostęp do energii elektrycznej;
• brak wymogu zgłoszenia do Operatora Systemu Dystrybucyjnego;
• system off-grid odciąża sieć, co jest korzystne dla operatorów systemu dystrybucyjnego;
• możliwość zamontowania praktycznie w każdym miejscu, gdzie dochodzą promienie słoneczne.

Fotowoltaika off-grid ma niestety też swoje słabsze strony. Do najważniejszych mankamentów tego typu instalacji należą:

• często wyższy koszt inwestycji w porównaniu z instalacją on-grid, co jest związane przede wszystkim z koniecznością zakupu magazynu energii;
• po długim czasie użytkowania konieczność wymiany akumulatorów;
• miejsce potrzebne do umieszczenia magazynu energii.

Ze względu na swoją specyfikę instalacje fotowoltaiczne off-grid przeważnie nie nadają się do zasilania budynków całorocznych. W okresie jesienno-zimowym słońce świeci zbyt krótko, aby zaopatrzyć akumulatory w wystarczającą ilość energii elektrycznej, która jest konieczna do zasilania urządzeń w porze wieczornej i nocnej. Z tych względów autonomiczne instalacje fotowoltaiczne sprawdzają się w miejscach, gdzie korzystanie z energii odbywa się okazjonalnie np. w wiosną i latem i nie ma tam dostępu do sieci energetycznej.

Instalacja off-grid z magazynem idealnie sprawdzi się między innymi w domkach letniskowych oraz łodziach. W okresie letnim słońce świeci wystarczająco długo, aby w pełni naładować magazyn energii.

W przypadku budynków użytkowanych całorocznie lepszym pomysłem będzie instalacja hybrydowa, która jest połączeniem fotowoltaiki on-grid i off-grid. Łączy ona w sobie zalety obu rozwiązań.

W sytuacji przerw w dostawie energii od operatora instalacja może przez pewien czas dostarczać prąd z magazynu energii. Hybryda, podobnie jak off-grid, wymaga jednak inwestycji w magazyn.

W Polsce oraz w wielu innych krajach, głównie ze względu na warunki klimatyczne, instalacja off-grid sprawdza się tylko w określonych sytuacjach. W przypadku domów jednorodzinnych oraz innych budynków użytkowanych przez cały rok lepszym rozwiązaniem będzie fotowoltaika on-grid lub hybrydowa.