Czym jest OFF-GRID? Instalacja fotowoltaiczna OFF-GRID do domu – jak działa i kiedy warto ją wybrać?

Czym jest instalacja OFF-GRID?

OFF-GRID to system fotowoltaiczny, który pozwala zasilać odbiorniki niezależnie od bieżącej dostępności publicznej sieci energetycznej.

W centrum instalacji OFF-GRID znajduje się inwerter hybrydowy. To on zarządza energią pochodzącą z paneli fotowoltaicznych i przekazuje ją do urządzeń w domu.

Bardzo ważnym elementem dobrze zaprojektowanego systemu jest również magazyn energii. Pozwala zachować część wyprodukowanej energii i wykorzystać ją później – na przykład wieczorem, w nocy albo wtedy, gdy produkcja z paneli jest zbyt mała.

W zależności od zastosowanego inwertera i konfiguracji system może również współpracować z:

• siecią energetyczną,
• agregatem,
• innym dodatkowym źródłem zasilania.

Dlatego OFF-GRID nie musi oznaczać domu całkowicie odłączonego od sieci.

System może działać samodzielnie w miejscu bez przyłącza, ale może też wykorzystywać sieć jako dodatkowe źródło energii wtedy, gdy produkcja z paneli i energia zgromadzona w magazynie są niewystarczające.

Dlaczego magazyn energii jest tak ważny w OFF-GRID?

Wklej w całości:

Panele fotowoltaiczne produkują energię tylko wtedy, gdy mają odpowiednie warunki.

Dom natomiast zużywa energię również:

• rano,
• wieczorem,
• w nocy,
• podczas zachmurzenia,
• wtedy, gdy chwilowe zużycie jest większe niż produkcja PV.

I właśnie tutaj magazyn energii zaczyna pełnić kluczową rolę.

Pozwala przechować część nadwyżki z okresu dobrej produkcji i wykorzystać ją później.

Dzięki temu możesz:

• zwiększyć wykorzystanie własnej energii,
• ograniczyć pobór energii z dodatkowego źródła,
• korzystać z energii także poza godzinami produkcji,
• zwiększyć możliwości zasilania podczas awarii – jeśli system został do tego odpowiednio przygotowany.

System OFF-GRID bez magazynu może być stosowany w określonych sytuacjach, na przykład wtedy, gdy energia jest potrzebna głównie w ciągu dnia albo system ma inne źródło wsparcia.

W domu całorocznym magazyn energii daje jednak znacznie większą funkcjonalność i jest naturalnym elementem dobrze dobranego systemu.

Czy instalacja OFF-GRID może korzystać z sieci energetycznej?

Tak – jeżeli pozwala na to zastosowany inwerter i sposób konfiguracji systemu.

OFF-GRID nie musi oznaczać całkowitego odcięcia od sieci energetycznej.

W domu całorocznym praktycznym rozwiązaniem może być system, który wykorzystuje energię w określonej kolejności, na przykład:

1. bieżąca energia z paneli fotowoltaicznych,
2. energia z magazynu,
3. sieć energetyczna jako dodatkowe źródło.

Dzięki temu w pierwszej kolejności korzystasz z własnej energii, a sieć stanowi zabezpieczenie na momenty, gdy produkcja z paneli i poziom energii w magazynie są niewystarczające.

Ma to duże znaczenie szczególnie zimą, kiedy produkcja fotowoltaiki jest niższa.

Nie każdy inwerter obsługuje jednak dokładnie taki sam sposób pracy, dlatego zawsze trzeba sprawdzić parametry konkretnego modelu oraz możliwości jego konfiguracji.

Czy OFF-GRID działa podczas awarii sieci?

Może, ale sam fakt posiadania paneli fotowoltaicznych i inwertera hybrydowego nie oznacza automatycznie, że podczas awarii cały dom będzie działał bez ograniczeń.

System musi być odpowiednio zaprojektowany.

Znaczenie mają:

• funkcje inwertera,
• pojemność i moc magazynu energii,
• sposób wykonania instalacji,
• moc odbiorników,
• sposób wydzielenia obwodów awaryjnych.

Dlatego przed wyborem instalacji warto ustalić:

Co ma działać, gdy zabraknie prądu?

Dla jednej osoby priorytetem będą:

• lodówka,
• oświetlenie,
• router,
• monitoring,
• pompa obiegowa.

Ktoś inny może chcieć zasilać większą część domu.

Im większy zakres zasilania awaryjnego, tym większe wymagania wobec inwertera i magazynu energii.

Czy OFF-GRID sprawdzi się w domu całorocznym?

Tak, ale właśnie w domu całorocznym prawidłowy dobór systemu ma szczególnie duże znaczenie.

Dom zużywa energię przez cały rok, natomiast produkcja z paneli fotowoltaicznych zmienia się sezonowo.

Latem instalacja może produkować znacznie więcej energii niż zimą.

Dlatego system całoroczny trzeba dobierać nie tylko do rocznego zużycia energii, ale również do:

• zużycia dobowego,
• pory dnia, w której zużywasz najwięcej energii,
• maksymalnej mocy urządzeń pracujących jednocześnie,
• sezonowości produkcji,
• pojemności magazynu energii,
• możliwości korzystania z dodatkowego źródła energii.

W praktyce oznacza to, że instalacja dobrze działająca latem nie musi automatycznie zapewnić takiego samego poziomu niezależności zimą.

Jak dobrać magazyn energii?

Pojemności magazynu energii nie warto wybierać na zasadzie:

„im większy, tym lepiej”.

Trzeba określić:

• ile energii zużywasz poza godzinami produkcji z paneli,
• jak długo system ma działać bez wsparcia z innych źródeł,
• jakie urządzenia mają być zasilane,
• jaką moc magazyn musi być w stanie oddać.

Przykładowo, jeśli dom zużywa dużo energii głównie wieczorem, odpowiednio dobrany magazyn może mieć większe znaczenie niż samo zwiększanie liczby paneli.

Ważna jest nie tylko pojemność magazynu wyrażona w kWh, ale również:

• moc ładowania,
• moc rozładowania,
• dopuszczalny poziom rozładowania,
• kompatybilność z inwerterem,
• parametry systemu BMS.

Dlatego magazyn energii powinien być dobierany razem z całym systemem, a nie jako osobny element niezależny od inwertera i sposobu pracy instalacji.

Najważniejsze zalety OFF-GRID

OFF-GRID może dać większą swobodę w korzystaniu z własnej energii, ale jego możliwości zależą od prawidłowego doboru całego systemu.

Większa niezależność energetyczna

W większym stopniu korzystasz z energii wyprodukowanej na miejscu i ograniczasz zależność od zewnętrznego źródła zasilania.

Lepsze wykorzystanie energii z fotowoltaiki

Magazyn energii pozwala zachować nadwyżki wyprodukowane w ciągu dnia i wykorzystać je wtedy, gdy produkcja PV spada.

Energia także poza godzinami produkcji

Dzięki magazynowi energia ze słońca może być dostępna również wieczorem, w nocy albo podczas okresowego spadku produkcji.

Możliwość działania bez bieżącej dostępności sieci

Dobrze zaprojektowany system może zasilać odbiorniki również wtedy, gdy sieć energetyczna nie jest dostępna.

Możliwość zabezpieczenia na wypadek awarii

Przy odpowiedniej konfiguracji instalacja może podtrzymywać wybrane urządzenia podczas przerwy w zasilaniu.

Elastyczne źródła energii

W zależności od zastosowanego inwertera i konfiguracji system może korzystać z paneli fotowoltaicznych, magazynu energii, sieci energetycznej lub agregatu.

Jakie ograniczenia ma OFF-GRID?

OFF-GRID daje dużą swobodę, ale nie jest systemem pozbawionym ograniczeń.

Koszt początkowy

Inwerter hybrydowy, magazyn energii oraz pozostałe elementy instalacji zwiększają koszt całego systemu.

Produkcja zależy od warunków

Fotowoltaika nie produkuje tyle samo energii przez cały rok. Na uzysk wpływają m.in. pora roku, zachmurzenie, temperatura i sposób montażu paneli.

Magazyn ma określoną pojemność

Jeżeli przez dłuższy czas produkcja z paneli jest niewystarczająca, energia zgromadzona w magazynie może się wyczerpać.

System trzeba prawidłowo policzyć

Za mała instalacja może nie pokrywać rzeczywistego zapotrzebowania.

Z kolei zbyt duża może oznaczać niepotrzebnie wysokie koszty.

Dlatego OFF-GRID powinien być dobierany na podstawie realnego zużycia energii i sposobu pracy systemu, a nie wyłącznie oczekiwanej „niezależności”.

Czy OFF-GRID oznacza brak formalności?

Nie zawsze.

Jeżeli instalacja OFF-GRID działa całkowicie niezależnie od publicznej sieci energetycznej i nie jest do niej przyłączona, sytuacja wygląda inaczej niż w przypadku systemu współpracującego z siecią.

W praktyce spotyka się również konfiguracje z inwerterem hybrydowym pracującym w trybie zero export, czyli takim, w którym energia z instalacji nie jest oddawana do sieci, a system może jedynie pobierać z niej energię jako dodatkowe źródło zasilania.

W takim układzie sposób postępowania wobec operatora zależy od konkretnej konfiguracji instalacji i zasad właściwego OSD. Dlatego przed uruchomieniem systemu warto sprawdzić wymagania operatora dla danego przypadku.

Niezależnie od sposobu współpracy z siecią, przy instalacji fotowoltaicznej o mocy zainstalowanej elektrycznej większej niż 6,5 kW obowiązują dodatkowe wymagania związane z ochroną przeciwpożarową.

Projekt takiej instalacji należy uzgodnić z rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej. Po zakończeniu montażu trzeba również zawiadomić właściwy organ Państwowej Straży Pożarnej o zakończeniu robót i zamiarze rozpoczęcia użytkowania instalacji.

Dlatego nie warto kierować się prostą zasadą:

„OFF-GRID = żadnych formalności”.

Zakres obowiązków zależy od mocy instalacji, sposobu jej połączenia z siecią oraz konfiguracji całego systemu.

Kiedy warto wybrać OFF-GRID?

OFF-GRID warto rozważyć szczególnie wtedy, gdy:

• nie masz dostępu do sieci energetycznej,
• przyłącze jest kosztowne lub trudne do wykonania,
• chcesz zwiększyć wykorzystanie własnej energii,
• zależy Ci na większej niezależności energetycznej,
• chcesz magazynować energię i wykorzystywać ją później,
• potrzebujesz możliwości zasilania podczas awarii,
• chcesz mieć system dopasowany do własnego profilu zużycia.

Nie chodzi jednak o to, żeby mieć jak największą liczbę paneli czy największy magazyn energii.

Najlepszy system OFF-GRID to taki, który odpowiada rzeczywistemu zapotrzebowaniu budynku i sposobowi korzystania z energii.

Nie wiesz, jaki zestaw OFF-GRID wybrać?

Zacznij od policzenia zapotrzebowania.

Wypisz urządzenia, które mają być zasilane, określ ich moc i przewidywany czas pracy.

Na tej podstawie łatwiej dobrać:

• panele fotowoltaiczne,
• inwerter hybrydowy,
• odpowiedni magazyn energii,
• zabezpieczenia,
• pozostałe elementy systemu.

Dobór całego zestawu powinien wynikać z realnego sposobu użytkowania energii, a nie wyłącznie z mocy paneli.