Czy prąd z fotowoltaiki jest wykorzystywany na bieżąco?

Instalacja fotowoltaiczna w budynku jednorodzinnym to zintegrowany system, który składa się z kilku kluczowych elementów: modułów fotowoltaicznych, falownika (inwertera), okablowania, zabezpieczeń, a w bardziej zaawansowanych układach także z magazynu energii i systemów zarządzania. Panele zamieniają promieniowanie słoneczne na prąd stały (DC). Ten trafia do falownika, który w czasie rzeczywistym przekształca go w prąd zmienny (AC), zgodny z parametrami domowej instalacji elektrycznej i sieci niskiego napięcia. Energia z falownika w pierwszej kolejności zasila urządzenia w domu, takie jak oświetlenie, lodówka, pompa ciepła czy ładowarka samochodu elektrycznego. Jeśli produkcja przewyższa bieżące zużycie, nadwyżka jest automatycznie kierowana do sieci elektroenergetycznej lub do domowego magazynu energii - w zależności od rodzaju instalacji. Proces ten nadzoruje licznik dwukierunkowy, który osobno rejestruje ilość energii pobieranej z sieci oraz wprowadzanej do niej, co jest kluczowe dla późniejszych rozliczeń.

Wyróżnia się trzy główne typy instalacji fotowoltaicznych. System on-grid jest połączony z siecią publiczną - w pierwszej kolejności wykorzystuje prąd wyprodukowany przez panele, a nadwyżki oddaje operatorowi. Gdy produkcja jest zbyt niska, np. nocą, brakującą energię pobiera się z sieci. System off-grid działa niezależnie: prąd trafia do magazynu, z którego zasila dom w godzinach bez słońca, co znajduje zastosowanie głównie w miejscach bez dostępu do sieci. Instalacja hybrydowa łączy oba rozwiązania: ma własny magazyn energii i możliwość oddawania lub pobierania prądu z sieci, co zwiększa niezależność i pozwala lepiej zarządzać nadwyżkami. Wybór systemu zależy od rocznego zużycia prądu, warunków montażowych i opłacalności oferty operatora.

Energia produkowana przez panele fotowoltaiczne w pierwszej kolejności zasila urządzenia działające w domu. Dzieje się tak dlatego, że prąd płynie do odbiorników znajdujących się najbliżej źródła, co minimalizuje straty przesyłowe. Falownik synchronizuje pracę instalacji z siecią domową i publiczną, zapewniając płynne przełączanie źródeł zasilania. W ciągu dnia, szczególnie w godzinach południowych, gdy produkcja energii jest najwyższa, prąd z paneli zwykle pokrywa podstawowe zapotrzebowanie domu, takie jak działanie lodówki, routera, systemu wentylacji czy pompy ciepła. Nadwyżki niewykorzystanej energii są automatycznie kierowane do sieci lub do magazynu.

W instalacjach z magazynami system zarządzania ustala priorytety działania. Najpierw prąd z paneli zasila bieżące potrzeby gospodarstwa, następnie ładuje ogniwa do ustalonego poziomu, a dopiero nadwyżki są odprowadzane do sieci. Takie rozwiązanie pozwala maksymalnie wykorzystać energię na własne potrzeby, ograniczając sprzedaż prądu w godzinach, gdy ceny rynkowe są niskie. Coraz popularniejsze są inteligentne systemy zarządzania energią (HEMS/EMS), które automatycznie włączają energochłonne urządzenia w okresach wysokiej produkcji, np. uruchamiają pralkę, bojler z grzałką czy ładowanie samochodu elektrycznego, gdy panele pracują z największą mocą.

W aktualnym systemie rozliczeń, czyli net-billingu, nadwyżki prądu wyprodukowanego przez panele fotowoltaiczne są automatycznie przekazywane do sprzedawcy energii. Operator wycenia je zgodnie z zasadami obowiązującymi w danej taryfie. Od 1 lipca 2024 roku obowiązuje mikrobilansowanie godzinowe, które pozwala rozliczać energię według cen z każdej godziny. Część sprzedawców umożliwia jednak nadal stosowanie stałej, miesięcznej ceny rozliczeniowej. Pieniądze ze sprzedaży nadwyżek trafiają na specjalny depozyt prosumencki, z którego automatycznie pokrywane są przyszłe zakupy energii z sieci.

Poprzedni system, tzw. net-metering, nadal obowiązuje w przypadku instalacji uruchomionych przed 1 kwietnia 2022 roku. W tym modelu operator pełni funkcję "magazynu", do którego prosument oddaje nadwyżki energii, a następnie może je odebrać w naturze. Ilość energii do odebrania jest jednak pomniejszana - w przypadku instalacji do 10 kWp można odzyskać 80% oddanego wolumenu, a przy większych systemach 70%. Bilansowanie odbywa się w cyklu rocznym.

W systemie net-billingu utrata energii ma charakter finansowy, a nie fizyczny. Nadwyżki przekazywane do sieci są przeliczane na środki gromadzone na tzw. depozycie prosumenckim. Jeśli w ciągu 12 miesięcy nie zostaną one wykorzystane na pokrycie kosztów energii pobranej z sieci, ich wartość wygasa, choć istnieje możliwość wypłaty do 20% środków ze sprzedaży z danego miesiąca. Korzyści z posiadania paneli przepadają najczęściej, gdy latem instalacja produkuje dużo prądu, a zimą zużycie w domu jest niewielkie, np. przy braku pompy ciepła czy bojlera z grzałką. Straty mogą się nasilać, gdy prąd sprzedawany jest w godzinach niskich cen, a odkupywany w szczycie. Problem ten można ograniczyć, inwestując w magazyn energii lub systemy zarządzania, które planują pracę urządzeń w godzinach najwyższej produkcji.

W starszym systemie net-meteringu przepada nie wartość pieniężna, lecz realna ilość energii. Prosument ma 365 dni na odebranie nadwyżek wprowadzonych do sieci - po tym czasie niewykorzystana energia przepada. Dlatego rozbudowywanie instalacji było nieopłacalne, ponieważ prowadziło do produkcji większej ilości prądu, niż można było efektywnie zużyć w ciągu roku. Straty występowały także przy zbyt niskiej autokonsumpcji lub braku urządzeń do gromadzenia nadwyżek. Ryzyko zwiększają też awarie, np. falownika czy licznika, które utrudniają prawidłowe rozliczenie wyprodukowanego prądu. W wielu przypadkach konieczne jest regularne monitorowanie instalacji w aplikacjach operatora, aby szybciej wykryć problemy i ograniczyć straty.