Efektywna współpraca: pompa ciepła i fotowoltaika

Jak pompa ciepła współpracuje z fotowoltaiką?

Integracja instalacji fotowoltaicznej (PV) z pompą ciepła to wyjątkowo efektywne rozwiązanie, optymalizujące zużycie energii słonecznej. W tej synergicznej relacji, panele PV zamieniają promieniowanie słoneczne w energię elektryczną, która następnie jest wykorzystywana do zasilania urządzeń elektrycznych w budynku, m.in. pompy ciepła. Prowadzi to nie tylko do obniżenia kosztów eksploatacji budynku, ale zmniejsza także zależność od sieciowego dostawcy energii elektrycznej. System ten staje się bardziej zrównoważony i niezależny od wahających się cen energii, szczególnie po wprowadzeniu regulacji net-billingu.

Zobacz też: Montaż paneli fotowoltaicznych – dostępne rozwiązania

Początkowe koszty inwestycyjne w pompę ciepła i fotowoltaikę mogą być dość wysokie, oszczędności generowane w dłuższym okresie sprawiają, że inwestycja szybko się amortyzuje, zwłaszcza gdy sięgamy po rządowe programy dopłat. Pompa ciepła ma wysoką efektywność energetyczną, a zastosowanie instalacji fotowoltaicznej odpowiedniej mocy może uczynić prąd i ciepło jeszcze tańszymi. Wybór takiego zintegrowanego systemu jest popularny wśród inwestorów budujących domy w wysokich standardach (wysoko energooszczędny, pasywny), którzy pragną skoncentrować się na rozwiązaniach przyjaznych dla środowiska i promujących długoterminową optymalizację kosztów.

Net-billing a net-metering – na czym polega różnica?

W systemie net-metering osoba produkująca energię (prosument) może „wysłać” nadmiar wyprodukowanej energii do publicznej sieci energetycznej, która „magazynuje” tę energię do późniejszego wykorzystania przez prosumenta. Głównie jest to praktykowane w ciepłych miesiącach (od maja do września), gdy instalacje PV generują więcej energii. W miesiącach, kiedy produkcja energii jest niższa, prosument może „odzyskać” energię wysłaną wcześniej do sieci. Wszystko to odbywa się bez dodatkowych opłat, ale warto zaznaczyć, że sieć zatrzymuje pewien procent energii jako wynagrodzenie – do 80% przekazanej energii dla instalacji o mocy do 10 kWp i 70% dla instalacji o mocy powyżej 10 kWp.

Net-billing to nieco inny system, w którym nadwyżki energii elektrycznej wyprodukowane przez instalację fotowoltaiczną są rozliczane na podstawie średnich rynkowych cen energii z poprzedniego miesiąca. Od 1 lipca 2024 r. planowane jest wprowadzenie dynamicznych taryf opartych na cenach godzinowych, co oznacza, że stawki za energię oddaną do sieci będą zależeć od aktualnego popytu na energię i jej cen w danym czasie. Stawki będą wyższe w okresach wysokiego popytu i niższe, gdy popyt jest mniejszy. Za energię pobraną z sieci prosument płaci według taryf ustalonych przez dostawcę energii elektrycznej. Warto wspomnieć, że net-billing jest domyślnym systemem rozliczeń dla wszystkich osób przyłączających do sieci instalację fotowoltaiczną po 1 kwietnia 2022 r. Swoje przywileje zachowują natomiast prosumenci, którzy uruchomili własne elektrownie słoneczne przed 31 marca 2022 r. Mogą oni gospodarować nadwyżkami energii zgodnie ze starym systemem rozliczeń przez 15 lat od momentu przyłączenia instalacji do sieci.

Dobór mocy instalacji fotowoltaicznej

W Polsce metodyka doboru mocy instalacji fotowoltaicznej (PV) opiera się często na zużyciu energii przez pompę ciepła. Dla każdego 1000 kWh/rok energii zużywanej przez pompę zaleca się moc 1 kWp instalacji PV. Wzorując się na mocy grzewczej pompy ciepła, można orientacyjnie dobrać odpowiednią moc instalacji PV, co zwykle wynosi od 0,5 do 0,8 kWp na każdy 1 kW mocy grzewczej. Przykładowo, dla pompy o mocy 8,0 kW zalecana moc instalacji PV to około 6,0 kWp, co odpowiada 17 panelom o mocy 360 Wp każdy.

Jeżeli w danym budynku jest już zainstalowana pompa, wówczas obliczenie zużycia energii nie powinno stanowić większego problemu. Pompy ciepła mają wbudowany licznik zużytej energii, więc wystarczy odczytać daną wartość na liczniku z całego roku dla trybu ogrzewania obiektu i przygotowywania ciepłej wody użytkowej.

Jeżeli dany budynek jest poddawany modernizacji, przeprowadza się audyt energetyczny, dzięki któremu można obliczyć zapotrzebowanie cieplne danego budynku. Pozwala to obliczyć ilość energii w kilowatach na rok. Sprawia to, że inwestor może prawidłowo dobrać moc instalacji fotowoltaicznej i pompy ciepła. Obliczeń można również dokonać, wykorzystując dane odnośnie do kosztów zakupu paliwa, które zostały poniesione podczas eksploatacji starego urządzenia grzewczego. Pamiętajmy, że końcowa moc instalacji fotowoltaicznej powinna również uwzględniać dodatkowo docelowe zużycie energii przez urządzenia gospodarstwa domowego i oświetlenie.

Koszt realizacji instalacji fotowoltaicznej

Wycena instalacji fotowoltaicznej (PV) jest procesem złożonym i wielowymiarowym, który obejmuje analizę i uwzględnienie szeregu kluczowych czynników, które mają bezpośredni wpływ na końcowy koszt inwestycji. Oto niektóre z podstawowych aspektów, które wpływają na koszt instalacji PV:

• Moc szczytowa instalacji: jest to maksymalna moc, jaką instalacja PV może wygenerować pod optymalnymi warunkami oświetleniowymi.
• Montaż na dachu: instalacje na dachu są często tańsze z uwagi na ograniczenie potrzeby dodatkowych konstrukcji mocujących. Koszty te obejmują przygotowanie dachu, umocowanie paneli oraz wykonanie połączeń elektrycznych.
• Montaż na gruncie: droższy, ponieważ wymaga budowy dedykowanych konstrukcji wraz z fundamentem, co może zwiększyć koszty. Konstrukcja powinna być także odpowiednio nachylona i umieszczona na odpowiedniej wysokości, aby zminimalizować zacienienie występujące na działce.
• Typ falownika: tutaj cena falownika uzależniona jest od tego, czy mamy do czynienia z falownikiem centralnym lub mikroinwerterami, współpracującymi niezależenie z każdym panelem PV. Na cenę wpływa również wybór dodatkowego magazynu energii, który jest opcjonalnym wyposażeniem, np. w przypadku falowników hybrydowych.
• Uzgodnienie z rzeczoznawcą ppoż.: każdy projekt instalacji fotowoltaicznej o mocy powyżej 6,5 kW wymaga dodatkowego uzgodnienia z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń ppoż.

Warto również zwrócić uwagę na to, jak mogą kształtować się koszty montażu instalacji fotowoltaicznej o mocy rzędu 7,2 kWp (tabela).

Pompa ciepła i fotowoltaika – czy warto?

Integracja instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepła jest innowacyjnym i coraz bardziej powszechnym podejściem w budownictwie, które stawia na samowystarczalność, ekologiczność i wydajność energetyczną. Taka synergia pozwala na optymalizację wykorzystania energii słonecznej, przekształcając ją w ciepło oraz energię elektryczną do zasilenia domu, co przekłada się na redukcję kosztów ogrzewania oraz innych rachunków za energię. Dodatkowo, na polskim rynku dostępne są formy wsparcia finansowego, które pomagają zmniejszyć początkowe nakłady finansowe potrzebne na zainstalowanie takiego systemu, czyniąc inwestycję bardziej przystępną.

Zastosowanie pompy ciepła współpracującej z instalacją fotowoltaiczną wydaje się efektywnym rozwiązaniem dla gospodarstw domowych, potencjalnie prowadząc do znacznego obniżenia kosztów związanych z ogrzewaniem i zużyciem energii elektrycznej, stabilizując wydatki oraz przynosząc długoterminowe korzyści przez wiele lat.