Instalacje PV typu BIPV

Wstęp

Instalacje typu BIPV czyli Building Integrated Photovoltaics, to systemy wykorzystujące elementy konstrukcyjne budynku do produkcji prądu ze słońca. Zalicza się do nich panele PV zintegrowane z dachem (w tym dachówki PV), okna produkujące prąd, a ostatnio systemy balkonowe i tarasowe. Mówiąc o instalacjach typu BIPV powinniśmy mieć na myśli systemy, gdzie panel PV pełni funkcje konstrukcyjną budynku, a więc zastępuje fragment dachu, elewacyjnego szkła, czy pełni rolę osłonową dla balkonu. Popularność powyższych rozwiązań jest różna. Dachówki są dość drogie i skomplikowane w montażu, okna produkujące prąd podobnie. Ograniczają też przepuszczalność światła, dlatego nie wszędzie mogą być stosowane. Bardzo dobrze prezentuje się natomiast fotowoltaika balkonowa i stanowi interesujące rozwiązanie tak dla budynków wielorodzinnych, jak i użyteczności publicznej. Na nim się więc ostatecznie skupię, chociaż w przyszłości nie wykluczam innych rozwiązań.  

Fot. Panel PV w systemie BIPV jako element balkonu.

W przypadku tej ostatniej technologii możemy mówić o dwóch typach rozwiązań:

  • urządzeniach typu plug-in
  • instalacjach podłączonych poprzez falownik do sieci

Systemy balkonowe typu plug-in, lub inaczej zwane plug&play, to rozwiązania w których panele łączy się bezpośrednio z gniazdkiem w domu. W Niemczech systemy plug-in dopuszczają obecnie moc rzędu 600W. Trwają prace nad jej zwiększeniem do 800W, przy czym jest to maksymalna moc nie wymagająca żadnego pozwolenia od zakładu energetycznego. W Polsce, zgodnie z  Rozporządzeniem Komisji (UE) 2016/631 z dnia 14.04.2016, (z którym wiąże m.in. procedura zgłoszenia fotowoltaiki do sieci), wszystkie instalacje powyżej 800W należy zgłaszać do lokalnego OSD. Co z instalacjami poniżej 800W. Tego w rozporządzeniu nie ma. Czy trzeba więc fakt ten zgłaszać operatorowi? Jeśli posiadamy licznik dwukierunkowy, to nie. Jeśli jednak mamy zwykły, jednokierunkowy, to wyprodukowana przez nas energia może nas obciążyć dodatkowymi kosztami. Dlaczego? Bo przy braku jej zagospodarowania w instalacji, energia popłynie w danym momencie do sieci. Licznik jednokierunkowy nie rozróżnia jednak faktu, czy energia jest z sieci pobierana, czy do niej przesyłana. Traktuje oba przepływy jako pobór energii i nalicza jej koszt. Lepiej więc zgłosić OSD ten fakt i wymienić od razu licznik na dwukierunkowy.

Jak zbudowana jest instalacja balkonowa?

 Fot. po lewej – instalacja balkonowa systemu plug-in. 1- panele fotowoltaiczne, 2-zintegrowany falownik, 3- kabel po stronie AC, 4- gniazdo w budynku (alternatywnie może być z modułem licznika energii), 5-system montażowy.

Instalacje balkonowe PV łączone poprzez falownik do sieci, to już tradycyjna fotowoltaika wykorzystująca balkon, balustradę do montażu paneli PV. Jej moc może być różna, zwykle przekracza 800W, wymaga wiec zgłoszenia.

Panele montowane na baloknach mogą miec tradycyjna kontruckję i wykonanie z ogniw monokrystalicznych, jak i polikrystalicznych. Z uwagi na często pionowy montaż warto w tym wypadku rozważyć konstrukcje typu „bifacjal” o obustronnej produkcji energii. Panel taki daje do 10% dodatkowego uzysku z tylnej strony. Warunkiem jest oczywiście niezasłanianie tylnej strony innymi elementami.

Jeśli zależy nam, aby panele PV przepuszczały część światła i nie powodowały na balkonie silnego zacienienia (np. roślinność), możemy sięgnąć po panele szklane transparentne.

Fot. balkon zabudowany panelami transparentnymi (fot.solarinnova.pl)

Panele takie wykonane są hartowanego szkła, łatwe w utrzymaniu czystości i bardzo efektownie się prezentują. mają jednaj dużo niższą moc z uwagi na niski współczynnik wypełnienia.

Fot. Dwa przykłady paneli transparentnych. Po lewej o mocy 148Wp, po prawej 222Wp, przy wymiarach szkła 1000x1260mm.

Czy to się opłaca?

Nie jest ideą tego serwisu przeprowadzanie kalkulacji kosztów, co do opłacalności danej inwestycji. Raczej szukanie różnych rozwiązań i pokazywanie ich wad i zalet. Tutaj warto podkreślić, że o ile w domach jednorodzinnych fotowoltaika balkonowa nie powinna nastręczać problemów z pozwoleniami, czy zmianami w sieci, o tyle w blokach takie proste to już nie jest. Radziłbym zacząć od uzyskania pozwolenia od administratora budynku. Panele na balkonie, to już nowy element elewacji, kłócący się z jej wyglądem. Jeśli zarządcy zależy na architekturze budynku, może nie wyrazić zgody. Innym problemem mogą być sąsiedzi, dla których każda nowość jest solą w oku. Na pewno zapomnijmy o takim rozwiązaniu w starszych budynkach z instalacją o aluminiowych przewodach. W blokach instalacje są jednofazowe i taka produkcja balkonowa na pewno zacznie je obciążać podnosząc wartość napięcia.

Instalacje typu plug-in warto z kolei podpinać pod fazę o dużym poborze prądu, na której pracuje np. elektryczny podgrzewacz wody. 

Koszt instalacji według cen z 02.2023, to około 4500zł za 800W, 6500zł za 1600W. Przy założeniu produkcji prądu jak w klasycznej PV, czyli 1000kWh na każdy 1kW mocy, zwrot wydatku powinien nastąpić po około 5-7 latach.