Instalacja fotowoltaiczna off-grid. Poznaj zasadę działania oraz wady i zalety

Co to jest instalacja off-grid?

W dużym uproszczeniu instalacja off-grid to system, który działa całkowicie niezależnie od sieci energetycznej. Oznacza to, że nadwyżki energii, które nie zostały wykorzystane w gospodarstwie domowym, nie są oddawane do sieci, jak w instalacji on-grid.

Z uwagi na to, że system ten działa bez podłączenia do sieci, nazywany jest również wyspowym. Aby jednak nie marnować energii wyprodukowanej w instalacji, niezbędne jest połączenie jej z magazynami energii. Jeśli są odpowiednio duże, dopasowane do zapotrzebowania na prąd, możliwa jest niezależność energetyczna.

Jak działa instalacja PV off grid?

Sam proces produkcji energii elektrycznej wygląda tak samo, jak w dominujących na rynku instalacjach on-grid. Podstawą są panele fotowoltaiczne, które wytwarzają energię ze słońca. Wędruje ona do falownika w postaci prądu stałego, który następnie konwertowany jest na prąd przemienny, czyli taki, jaki jest dostępny w gniazdkach.

W przypadku instalacji off-grid jest to jednak falownik wyspowy, który nie oddaje prądu do zewnętrznej sieci energetycznej. Taki inwerter odpowiada za przekazanie energii słonecznej wyłącznie do domowej instalacji oraz do akumulatorów. Instalacja wyspowa może służyć jako dodatkowe źródło prądu lub podstawowe, dzięki któremu uzyskasz całkowitą niezależność energetyczną.

Sprawdź też: Na czym polega rozliczenie net-billing?

Z czego składa się instalacja off-grid?

Nie da się ukryć, że instalacje off-grid są zazwyczaj nieco bardziej rozbudowane niż te działające we współpracy z siecią. Wynika to z konieczności przechowywania energii w akumulatorach na okres obniżonej produkcji prądu lub całkowitego przestoju w wytwarzaniu energii elektrycznej. Tylko w ten sposób można uzyskać dostęp do energii elektrycznej w każdej chwili.

W skład instalacji fotowoltaicznej off-grid wchodzą m.in.:

• Panele fotowoltaiczne – to one odpowiadają za wytwarzanie energii elektrycznej ze słońca.
• Inwerter (falownik) – jego zadaniem jest przekształcenie prądu stałego (DC) w prąd zmienny (AC), używany przez urządzenia domowe.
• Magazyny energii – są to akumulatory, które gromadzą energię wyprodukowaną przez instalację. W domowych warunkach nadwyżki przechowywane są najczęściej w formie chemicznej, czyli w elektrolicie akumulatorów. Wśród dostępnych magazynów stosuje się m.in. kwasowo-ołowiowe, litowo-jonowe oraz litowo-żelazowo-fosforanowe. Te ostatnie są najwydajniejsze i najtrwalsze.
• Regulator napięcia – element ten odpowiada za kontrolę parametrów ładowania akumulatorów i zapobiega ich przeładowaniu.
• Okablowanie – przewody łączą podzespoły instalacji i doprowadzają prąd do akumulatorów oraz domowej sieci elektrycznej.

Zalety off-grid

Fotowoltaika off-grid działa wyłącznie w zakresie danego gospodarstwa domowego, co ma swoje plusy i minusy. Przyjrzyjmy się zatem najważniejszym zaletom fotowoltaiki wyspowej:

• Niezależność od publicznej sieci energetycznej – decydując się na instalację off-grid, jesteśmy niezależni od sieci elektroenergetycznej. Jest to szczególnie ważne w przypadku dłuższych awarii sieci.
• Oszczędność pieniędzy – własna instalacja off-grid, która zaspokaja w pełni zapotrzebowanie na energię, daje również niezależność od cen energii. Podwyżki cen prądu nie są więc straszne.
• Ekologia – kolejnym ważnym czynnikiem jest wpływ na środowisko. Decydując się na produkcję i magazynowanie energii z odnawialnych źródeł energii, minimalizujemy ślad węglowy.
• Możliwość zasilenia budynków bez przyłącza – dzięki zastosowaniu instalacji fotowoltaicznej off grid zyskujemy możliwość zasilania urządzeń również w tych miejscach, gdzie nie ma dostępu do sieci dystrybucyjnych. Własny system energetyczny sprawdzi się więc w odległych inwestycjach, gdzie dostawa prądu z elektrowni byłaby niemożliwa.
• Brak zgłoszenia – zestawu off-grid nie trzeba zgłaszać do operatora systemu dystrybucyjnego (OSD). Nie są potrzebne też żadne zgody.

Wady off-grid

Jak nietrudno się domyślić, instalacja off grid ma również wady. W innym przypadku byłaby popularniejsza od systemu on-grid, który dominuje w Polsce. Jakie są najważniejsze minusy?

• Wysoki koszt inwestycji – zestaw off-grid wymaga zakupu większej liczby modułów fotowoltaicznych. Wysokim kosztem są też akumulatory, które muszą zmagazynować wyprodukowany prąd. W przypadku podłączenia do sieci elektroenergetycznej zawsze możemy zakupić prąd, a w systemie off grid jesteśmy zdani na siebie.
• Ograniczone możliwości – nawet duże magazyny energii wcześniej czy później się rozładują. Niezbędne jest więc świadome zarządzanie zużyciem energii. Wiąże się to także z rezygnacją z najbardziej prądożernych urządzeń.
• Zależność od warunków pogodowych – decydując się na instalację off-grid trzeba liczyć się z tym, że uzysk prądu nie zawsze jest taki sam. Latem instalacja fotowoltaiczna produkuje dużo więcej energii niż zimą, a w pochmurne dni trudno będzie naładować akumulatory do pełna.
• Żywotność akumulatorów – trwałość akumulatorów może okazać się dużo niższa niż reszty podzespołów instalacji, tj. paneli fotowoltaicznych i inwertera.

‍Fotowoltaika off-grid pozwala zabezpieczyć się nie tylko przed podwyżkami cen energii, ale także przed awariami sieci.

Dla kogo instalacja PV off-grid?

Wiemy już, czym jest instalacja off-grid – czy warto w nią jednak inwestować? To zależy od wielu czynników, m.in. od tego, ile prądu zużywamy w naszym gospodarstwie domowym. Konieczność magazynowania energii w akumulatorach wymusza sporą oszczędność, zwłaszcza w miesiącach zimowych. Stosowanie ogrzewania elektrycznego (np. pompy ciepła) w domach zasilanych przez fotowoltaikę niepodłączoną do sieci mogłoby być ryzykowne.

Dla kogo więc system off-grid może okazać się dobrym rozwiązaniem? Instalacja wyspowa polecana jest osobom, które:

• mieszkają w odległych miejscach, gdzie nie ma dostępu do sieci energetycznej, a instalacja przyłącza byłaby bardzo droga;
• chcą uniezależnić się od dostaw prądu;
• borykają się z częstymi awariami i długotrwałymi odłączeniami od sieci;
• planują zabezpieczyć się przed blackoutem lub nagłym wzrostem cen energii;
• mają energooszczędny lub pasywny dom, który nie wymaga dużej ilości energii elektrycznej.

Z zestawów off-grid skorzystają także właściciele domków letniskowych, działek czy nawet kamperów. Dobrą alternatywą dla systemu wyspowego jest także fotowoltaika z inwerterem hybrydowym, łączącym zalety on-grid i off-grid.

Ile kosztuje instalacja off-grid?

Panele PV, inwerter, a do tego pojemne akumulatory – zagospodarowanie nadwyżek prądu w fotowoltaice off-grid jest kosztowne. Już sam zakup instalacji fotowoltaicznej o mocy 10 kW to wydatek rzędu 38-50 tys. zł. Do instalacji o takiej mocy zalecany jest magazyn energii o pojemności przynajmniej 20 kWh, którego koszt to 20-40 tys. zł. Cena inwertera off-grid to natomiast ok. 5-10 tys. zł.

Łącznie daje nam to wysoką kwotę, ale należy pamiętać o jednym – w Polsce dostępne są atrakcyjne dopłaty do fotowoltaiki, m.in. w ramach programu „Mój Prąd” czy „Czyste powietrze”. Sprawdź, o jakie dofinansowania do fotowoltaiki można ubiegać się w 2024 roku.

Czym się różni instalacja off-grid od on-grid?

Najważniejszą różnicą jest to, że system off-grid nie jest podłączony do sieci energetycznej. Nie ma więc możliwości odsprzedaży wyprodukowanej energii, a także zakupu prądu od dostawcy. Komponenty są jednak podobne i panele fotowoltaiczne czy inwertery współpracujące z zestawem wyspowym wytwarzają prąd w taki sam sposób.

Co ważne, baterie można zastosować także w instalacjach podłączonych do sieci – trzeba jedynie wyposażyć się w falownik hybrydowy.

Czy warto inwestować w off-grid?

Zestaw fotowoltaiczny off-grid z pewnością nie jest dla każdego. To rozwiązanie sprawdzi się jedynie u osób, które mają przewidywalne oraz niewygórowane zużycie prądu. Niezależność energetyczna wymaga także pewnej elastyczności, zwłaszcza zimą.

Przed decyzją o inwestycji w off-grid warto więc skonsultować się ze specjalistą, który dokładnie obliczy zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa domowego, a także opłacalność przedsięwzięcia.

Czy instalacja off-grid jest legalna?

Tak, instalacja off-grid jest w pełni legalna w Polsce. Nie ma żadnych przepisów, które zabraniałyby korzystania z niezależnych systemów fotowoltaicznych. Co więcej, zainstalowanie takiego systemu jest dużo łatwiejsze. Inwerter off grid nie wymaga podłączenia do sieci elektrycznej, zatem instalacji nie trzeba nawet nigdzie zgłaszać.

Uważasz, że fotowoltaika off-grid to coś dla Ciebie? Sprawdź naszą porównywarkę ofert fotowoltaiki, dzięki której obniżysz koszty inwestycji!