Zwiększenie ceny wytwarzanej energii czy obniżenie kosztu zakupu 1kWp to tylko niektóre korzyści wynikające z zastosowania pionowego systemu montażowego tzw. “płotu”
Okazuje się, że coraz popularniejsza technologia modułów dwustronnych, tzw. bifacjalnych, pozwala generować nawet 70-80% energii z tylnej powierzchni względem przedniej. Ta właściwość sprawia, że gdy moduł postawimy pionowo, kierując jego przednią część na zachód, a tylną na wschód, uzysk z takiego modułu wyniesie ponad 900 kWh/kWp. Przy tym odwraca się profil produkcji, tzn. w południe produkcja będzie znikoma, osiągając swoje maksimum rano oraz wieczorem, czyli w godzinach, kiedy cena energii jest najwyższa.
Analiza przedstawiona poniżej wskazuje, że pionowy układ modułów nie tylko pozwala na generowanie droższej energii, ale również na uzyskiwanie ilości energii porównywalnej do modułów w standardowym układzie skierowanym na południe. Podstawę analizy stanowią godzinowe wartości energii elektrycznej z TGE z rynku Dnia Następnego za cały rok 2023, a także godzinowe uzyski energii w kWh, będące wynikiem symulacji programem PVsyst dla tej samej lokalizacji i identycznych warunków nasłonecznienia dla obu analizowanych systemów.
Poniższa tabela ilustruje, że ilość energii wytwarzanej przez instalację typu ‘płot’ o mocy 50 kWp jest o 2770 kWh niższa niż w standardowym układzie modułów skierowanych na południe. Jednak wartość tej energii jest niższa tylko o 136 zł, co skutkuje średnią ceną dla instalacji ‘płot’ wyższą o 5%. Ostatecznie oznacza to, że oba systemy wygenerowały energię o porównywalnej wartości i są tym samym ekonomicznie porównywalne.
Różnica w średniej cenie energii wynika zarówno z odmiennych profili produkcji, jak i z różnic w godzinowym profilu cenowym. Poniższy wykres ilustruje produkcję systemu ‘płot’. Widać na nim, że spadek produkcji energii zbiega się ze spadkiem ceny za kWh. Podobnie, wzrost produkcji odpowiada wzrostowi ceny energii, co bezpośrednio przekłada się na wyższą średnią cenę za kWh
Wykres powyżej ilustruje średnioroczne wartości godzinowe. Analiza staje się bardziej interesująca, gdy skupimy się na pojedynczym dniu. Przykładowo, zestawienie z dnia 28.05.2023 pokazuje, że cena kWh dla instalacji ‘płot’ była o 60% wyższa niż dla instalacji z modułami skierowanymi na południe. Taka różnica w cenie kWh przekłada się na wzrost wartości wyprodukowanej energii o 56%.
Poniższy wykres obrazuje omawianą sytuację. Dnia 28.05.2023 zaobserwowano specyficzną sytuację, gdzie ceny energii były wyjątkowo niskie w godzinach 9:00 do 16:00. Dopiero od godziny 17:00, gdy standardowe systemy fotowoltaiczne osiągają niższą wydajność, instalacja ‘płot’ nadal pracowała z wysoką mocą, co skutkowało korzystniejszą ceną energii wyprodukowanej przez ten system.
Analiza ta okazuje się przydatna w kontekście wprowadzanych od 1.07.2024 dynamicznych stawek, które będą odzwierciedlać godzinowe ceny energii z Towarowej Giełdy Energii. Budowa nowego lub dodanie do istniejącego systemu modułów montowanych pionowo może zwiększyć szansę na uzyskanie wyższych średnich cen kWh. Chociaż efekt ten może nie być tak znaczący, jak w przypadku zastosowania magazynu energii, to nadal może przyczynić się do szybszego zwrotu kosztów poniesionych na budowę systemu..
Systemy fotowoltaiczne z pionowym układem modułów oferują jeszcze więcej zalet, na przykład nie są zasypywane przez śnieg. Dzięki temu system taki jest w stanie pracować każdego dnia roku, co pozwala uniknąć frustracji znanej właścicielom instalacji standardowych, którzy doświadczają zerowej generacji energii w czasie zalegania śniegu. Ponadto, w okresach braku generacji energii z instalacji standardowych, kiedy popyt na energię jest duży, system pionowy generuje energię o statystycznie wyższej cenie.
Inna zaleta systemów z pionowym układem modułów jest widoczna w lokalizacjach, gdzie obfitość instalacji fotowoltaicznych na sąsiadujących nieruchomościach często prowadzi do wyłączania się instalacji w godzinach okołopołudniowych. Ponieważ pionowo ustawione moduły osiągają największą generację energii poza godzinami szczytowej produkcji większości systemów, minimalizuje to ryzyko wyłączeń z powodu podwyższonego napięcia sieciowego.
Po trzecie, istniejący system fotowoltaiczny z modułami skierowanymi na południe często można rozbudować, dodając moduły w układzie pionowym i podłączając je do obecnego falownika. Możliwość taka wynika z faktu, że moduły pionowe osiągają maksymalną wydajność w czasie, gdy moduły skierowane na południe pracują z niską mocą. Taka rozbudowa pozwala na lepsze wykorzystanie potencjału falownika i redukuje koszt rozbudowy, ponieważ nie wymaga dodatkowego falownika. W rezultacie, rozbudowa ta może przyczynić się do skrócenia czasu zwrotu z inwestycji w powiększoną instalację.
Podsumowując, obecnie mało popularne pionowe systemy PV kryją w sobie ogromny potencjał. Bezpośrednio pozwalają na uzyskanie o 5% wyższych cen energii w godzinowym systemie rozliczeniowym. Biorąc pod uwagę tendencję w kształtowaniu cen energii, gdzie energia jest tańsza w słonecznych godzinach i droższa wieczorami, korzyści płynące z modułów montowanych pionowo będą rosły.
Oszczędność przede wszystkim 🙂