Rozbudowa instalacji fotowoltaicznej do 4.4kWp

Muszę powiedzieć, że instalacja fotowoltaiczna to choroba zakaźna, która u mnie postępuje… Po zainstalowaniu fotowoltaiki o mocy 2kWp mój apetyt na darmowy prąd zaczął rosnąć. W końcu mogłem sprawdzić rzeczywiste uzyski i porównać je z moim zapotrzebowaniem na prąd. Okazało się, że w słoneczny dzień lutowy czy marcowy, instalacja całkowicie pokrywa moje stałe zapotrzebowanie na prąd wraz z uruchomionym klimatyzatorem, który w niektóre dni dogrzewał mi górę domu. Z tego powodu, że panele zostały zainstalowane na południowo-wschodniej połaci dachu, można też było zaobserwować szybki spadek mocy instalacji w godzinach popołudniowych. Na poniższym wykresie doskonale widać zarówno pokrycie zapotrzebowania, jak i spadek mocy w godzinach popołudniowych. Na wykresie na zielono zaznaczyłem bieżącą produkcję, a na fioletowo zużycie.

Produkcja i zużycie pod koniec marca

Oczywiście włączenie urządzeń o dużym zapotrzebowaniu na moc typu czajnik elektryczny, mikrofala, czy piekarnik nie mogło być zaspokojone z 2kWp instalacji pv, lecz niezbędna dla nich moc musiała być dostarczona z sieci. W marcu nie miałem jeszcze opomiarowanej całej kuchni, więc nie widziałem jakie ona ma zużycie. Z urządzeń kuchennych pod monitoring była podpięta tylko lodówka, która generuje charakterystyczne ząbki.

Inaczej sytuacja wyglądała w przeciętnie pochmurny lutowy dzień. Tu już produkcja nie pozwalała na pokrycie bieżącego zapotrzebowania, co widać na wykresie niżej.

pv2k_produkcja_2014-03-05

Na tym wykresie widać też pracę w taniej taryfie 11kW pompy ciepła służącej do ogrzewania budynku, a w zasadzie 1/3 jej zapotrzebowania, gdyż monitoring obejmował wtedy tylko 1 fazą, a pompa ciepła pracuje na 3 fazach.

Jako że “choroba zaczęła postępować” szybko zdecydowałem się na rozbudowę instalacji i zakup kolejnych 10 paneli, z czego 7 postanowiłem zamontować na połaci południowo-zachodniej pod kątem 45*,  a 3 dołożyć do wcześniejszych ośmiu, tworząc baterię składającą się z 11 sztuk. W sumie po rozbudowie mam zainstalowanych 18 paneli 245Wp każdy, czyli 4.4kWp. Tym razem zdecydowałem się na położenie konstrukcji z fabrycznych dedykowanych szyn, które znakomicie ułatwiają montaż paneli, choć i tak musiałem zrobić trochę samoróbek, bo np. w sklepie nie było uchwytów końcowych, a tylko środkowe. Na szczęście łatwo sobie z tym poradziłem odpowiednio docinając profile alu, które i tak miałem w garażu. W efekcie końcowym moja instalacja wygląda na dachu jak na zdjęciach niżej.

Połać południowo-wschodnia z 11 panelami

Połać południowo-wschodnia
Połać południowo-wschodnia

Ze względu na małą powierzchnię połaci południowo-zachodniej, panele na tej połaci musiałem położyć w 2 grupach, które spiąłem szeregowo:

Część I połaci południowo-wschodniej Część II połaci południowo-wschodniej

 

Z tego względu, że powstałe dwa stringi mają różne kąty, orientację i długości, nie mogłem zastosować jednego inwertera z jednym MPPT. Miałem do wyboru zakup inwertera z co najmniej dwoma regulatorami MPPT (np. Aurora Power-One), albo zakup jakiegoś drugiego inwertera. Wybrałem drugą opcję i na ścianie w garażu zagościł kolejny Fronius, tym razem IG30, o maksymalnej mocy wyjściowej około 2.6kW. Taka decyzja była spowodowana m.in. tym, że już miałem oprzyrządowanie do monitoringu Froniusa, a więc Datalogger i kartę Interface Card w wersji professional, co pozwala na monitorowanie wielu inwerterów na raz. Do instalacji nie musiałem również dodawać wyłącznika DC, bo mój ma możliwość podłączenia do 3 obwodów, więc go wykorzystałem. W ten sposób na wyłączniku został mi jeszcze jeden obwód na trzeci string, który może kiedyś zamontuję, ale decyzję podejmę jeśli wprowadzony zostanie net-metering, więc nie zanosi się, że będzie to szybko.

Po wykonaniu modyfikacji instalacji, wysłałem do Tauronu zgłoszenie aktualizacyjne, które bez problemów i bardzo szybko zostało zaakceptowane (podziękowania dla pracowników Tauronu) i na początku maja mogłem uruchomić moje 4.4 kWp, czego efekty można obserwować na wykresach on-line.

Jakie są różnice w porównaniu z poprzednią wersją instalacji? Przede wszystkim znacząco wzrosła jej moc, bo pojedynczy inwerter Fronius IG15 mógł tylko generować prąd z mocą 1.5kW, a teraz taką moc osiągam w słoneczny majowy dzień od 8-00 do 16-30, więc jest to sporo czasu. Teraz nawet w średni dzień mogę bez problemów włączyć klimę, a w słoneczny na “zielonym” prądzie nawet upiec coś w piekarniku lub włączyć zmywarkę czy pralkę . Oczywiście nie będę trzymał takiego rygoru, żeby klima, piekarnik lub zmywarka działały tylko gdy jest słońce, ale miło jest pomyśleć że tak jest. Przydałby się system bilansowania mocy. Na razie wykonałem na bazie Arduino i dwóch liczników Orno WE-504 bilansowanie podgrzewania wody w 450l akwarium i nawet fajnie ono działa. Można by je bez problemów podłączyć do podgrzewania wody cwu, ale cwu grzeję tradycyjnymi solarami, więc nie mam takiej potrzeby. Tak wygląda wykres produkcji i zużycia prądu 25 maja, gdzie od 9-30 do 14-00 działała klimatyzacja.

Produkcja i zapotrzebowanie
Produkcja i zapotrzebowanie

Poza mocą kolejna sprawa to czas, w którym jest dostępna w miarę przyzwoita moc. Na dzień dzisiejszy kompletnie nie opłaca się sprzedawać prądu do sieci po kilkanaście groszy za kWh, a następnie za chwilę kupować go po 60gr, czy 75gr w zależności od taryf. Opłaca się za to zużywać prąd na bieżąco. Rozłożenie paneli na dwóch różnych połaciach powoduje, że w różnych godzinach uzupełniają się one wzajemnie, co widać na poniższych wykresach.

Moc obu inwerterów razem i osobno
Moc obu inwerterów razem i osobno

Poniżej umieściłem wykres przedstawiający sprawność obu inwerterów, gdzie lepiej widać wzajemne uzupełnianie się rano i po południu, gdyż wykres jest pozbawiony różnic związanych z ilością podłączonych do jednego inwertera paneli.

Sprawność inwerterów
Sprawność inwerterów