Porada techniczna ze szczyptą ekonomii - fotowoltaika

Chcę się podzielić z czytelnikami kolejnym moim spostrzeżeniem, które w konsekwencji będzie skutkowało poradą techniczną. Ponieważ jestem mieszkańcem Krakowa, a Krakusi słyną z oszczędności, to nie zabraknie pewnej analizy ekonomicznej uzasadniającej moje stanowisko.

Wielu Klientów zadaje mi pytanie dotyczące montażu systemów fotowoltaicznych na dachach magazynów, hurtowni itp. budynków, które pokryte są typową dla nich blachą trapezową, a na dodatek wielokrotnie ich orientacja względem stron świata to wschód-zachód. Z doświadczenia widzę, że kąt nachylenia takich dachów waha się między 7 a 12o.


Obserwuję 2 tendencje wśród instalatorów:

  • - Jeżeli dach jest o orientacji południowej, to wielu wykonawców lub wiele osób składających zapytanie sugeruje montaż konstrukcji „optymalizującej” ten kont nachylenie do nawet 30 stopni względem poziomu.
  • - Jeżeli dach jest o orientacji wschód-zachód, to wykonawcy nie tylko podnoszą moduły na stelażach trójkątnych, to na dodatek kierują ich w jedynie słusznym w ich mniemaniu kierunku południowym.

Ktoś powie: no, ale tak pokazuje logika i intuicja.

Czy, aby na pewno jest to słuszna logika ?

Przeanalizujmy poniższy wykres:

Wniosek 1.

Jeżeli moduły są ukierunkowane na południe pod kątem bliskim 30 stopni, to nasz uzysk energetyczny z instalacji jest optymalny tzn. wynosi 100% (linia czerwona).

Wniosek 2.

Jeżeli moduły są ukierunkowane na południe ale pod kątem 10 stopni, to uzysk energetyczny z instalacji wynosi 95% tzn. jedynie o 5% mniej od optymalnego (niebieska linia).

Wniosek 3.

Jeżeli moduły są ukierunkowane na wschód lub zachód i na dodatek pod kątem 10 stopni,  to uzysk energetyczny z instalacji wynosi 90% tzn. jedynie 10% mniej od optymalnego (zielona linia w lewym i prawym dolnym rogu wykresu).

Ktoś powie: Jest o co walczyć?

I pewnie ma rację, ale nanieśmy to stwierdzenie na analizę techniczną i ekonomiczną tego rozwiązania.

Analiza techniczna:

Montaż jakichkolwiek konstrukcji na tego typu dachach, które są poddawane naporowi wiatru (nawet jeżeli moduły ustawione są w poziomie) jest sprawą problematyczną. Należy mieć na uwadze, że standardowa blacha trapezowa nie jest elementem konstrukcyjnym, a co za tym idzie przykręcanie do niej jakiejkolwiek konstrukcji może nie być bezpiecznie. W szczególności dotyczy to konstrukcji narażonej na szarpanie będące wynikiem porywów wiatru. Jeżeli jednak nawet nam się to uda, to wielokrotne naprężenia jakim są poddawane blachowkręty mogą spowodować ich obruszanie, a w konsekwencji penetrację wody daczowej przez połać dachu. Tak, tak proszę pamiętać, że taka instalacja na dachu ma spędzić 25 lat.

Analiza ekonomiczna:

Jeżeli do kogoś nie przemawiają argumenty techniczne, to może przemówi ekonomia.

Konstrukcja oparta o trójkąty dla instalacji 40kW to kwota (nie ścigamy się na to, że ktoś kupi taniej raczej popatrzmy na rząd wielkości) ok.18 tys zł.

Jeżeli jednak zdecydujemy się na ułożenie tej samej ilości modułów bezpośrednio na dachu w oparciu o tzw. krótkie profile (w tym przypadku nie ma żadnych obciążeń odrywających związanych z naporem wiatru), to kwota spada do ok. 8 tys zł.

Oszczędność to 10 tys zł.

A jak to się ma do uzysków energetycznych ?

Z instalacji 40kW roczny uzysk energetyczny to w przybliżeniu 39,4 MWh x 660 zł/MWh = 26 004 zł

Zwracam uwagę, że przyjąłem stawkę 660 zł/MWh, a w przypadkach odbiorców instytucjonalnych ta stawka jest znacząco mniejsza.

Jeżeli strata uzysku wynosi 5%, to w ciągu roku tracimy 1300 zł . W tym przypadku zwrot nadpłaty przeznaczonej na konstrukcję to ok. 7 do 8 lat.

Jeżeli strata wynosi 10%, to w ciągu roku tracimy 2600 zł. W tym przypadku zwrot nadpłaty przeznaczonej na konstrukcję to ok. 4 lata.

Estetyka:

W przypadku domów jednorodzinnych stawianie żagli na dachach znacząco pogarsza samą estetykę dachu, a w konsekwencji całego budynku. No przecież nie po to wydajemy setki tysięcy złotych, żeby potem wychodząc z domu pluć sobie w brodę mówiąc: co ja najlepszego zrobiłem?

Łącząc wszystkie trzy argumenty myślę, że warto przemyśleć rozwiązanie, jakie pozwolę sobie szanownym czytelnikom zasugerować.

Ja od wielu lat w podobnych przypadkach stosuję system montażowy oparty o wspomniane już krótkie (30 lub 40 cm) profile.







Mają one wiele zalet:

- Bardzo łatwy transport na budowę a w dalszej kolejności na dach.

- Szybki montaż (w przypadku załączonego zdjęcia to ok.2h)











- Brak jakichkolwiek obciążeń konstrukcji związanych z naporem / porywami wiatru.

- Znacząco zredukowany ciężar samej konstrukcji.

- Samouszczelniające się blachowkręty lub w niektórych konstrukcjach specjalne samouszczelniające się nity.



Reasumując:

Zawsze podczas spotkań z klientami i instalatorami podkreślam, że szukanie kierunku południowego lub optymalnego kąta nachylenia modułów na dachu za wszelką cenę nie zawsze jest uzasadnione.
Expert ds. OZE