Fotowoltaika dla firm bez podłączenia do sieci to rozwiązanie, w którym energia produkowana przez instalację PV nie jest wprowadzana do krajowego systemu elektroenergetycznego. W przypadku zakładu przemysłowego lub hali produkcyjnej energia z paneli może być wykorzystywana bezpośrednio przez urządzenia zakładu, a nadwyżki mogą być magazynowane w magazynie energii. RAWICOM realizuje takie instalacje, dopierając rozwiązania pod konkretne potrzeby zakładu. Sprawdź, na co zwrócić uwagę.

Prawdziwa instalacja off-grid działa niezależnie od sieci elektroenergetycznej. Nie należy jej jednak mylić z instalacją fotowoltaiczną podłączoną do sieci, która ma jedynie ogranicznik eksportu energii („zero export”). Dla przedsiębiorstwa wybór instalacji off-grid może mieć sens przede wszystkim wtedy, gdy obiekt nie ma dostępu do sieci, koszt przyłączenia jest bardzo wysoki albo inwestor chce stworzyć niezależne źródło zasilania dla określonej części zakładu.

Fotowoltaika bez podłączenia do sieci – co to oznacza?

Instalacja fotowoltaiczna bez podłączenia do sieci, określana jako off-grid, jest systemem elektroenergetycznym pracującym poza krajowym systemem elektroenergetycznym.

Typowy system składa się z:

• paneli fotowoltaicznych,
• falownika off-grid lub falownika hybrydowego pracującego w trybie wyspowym,
• magazynu energii,
• systemu zarządzania energią,
• zabezpieczeń elektrycznych,
• rozdzielnic,
• odbiorników energii w zakładzie.

W zależności od projektu system może również posiadać dodatkowe źródło energii, np. agregat prądotwórczy. Krajowy Punkt Kontaktowy ds. OZE przy Ministerstwie Klimatu i Środowiska wskazuje, że instalacje „off grid” są wyjątkiem od instalacji wymagających przyłączenia do sieci. Działają one poza krajowym systemem elektroenergetycznym. Jeżeli instalacja ma być rzeczywiście bez podłączenia do sieci, energia z instalacji PV musi być technicznie odseparowana od sieci elektroenergetycznej. Nie wystarczy samo ustawienie falownika tak, aby nie wysyłał nadwyżek energii do sieci.

Off-grid a „zero export”  to nie jest to samo

To jedno z najważniejszych rozróżnień dla przedsiębiorcy planującego instalację PV.

Instalacja off-grid: Zakład nie jest zasilany z sieci elektroenergetycznej w ramach danego układu zasilania. Instalacja PV wraz z magazynem energii tworzy własny układ zasilania.

Schemat: PV → falownik → zakład oraz: PV → magazyn energii → zakład. Czyli sieć elektroenergetyczna nie jest elementem tego układu.

Instalacja on-grid z ograniczeniem eksportu:  Zakład jest podłączony do sieci, ale system sterowania ogranicza oddawanie nadwyżek energii do sieci.

Schemat: PV → zakład, PV → magazyn, sieć → zakład

W takim rozwiązaniu zakład nadal posiada przyłączenie do sieci. Dlatego instalacji typu „zero export” nie należy opisywać jako fotowoltaiki bez podłączenia do sieci.

Oficjalne materiały Krajowego Punktu Kontaktowego ds. OZE wskazują, że przyłączenie do sieci jest wymagane w przypadku instalacji, z których energia ma być dostarczana do sieci, natomiast wyjątkiem są instalacje off-grid funkcjonujące poza krajowym systemem elektroenergetycznym.

Jak działa fotowoltaika off-grid w zakładzie?

W ciągu dnia panele fotowoltaiczne produkują energię elektryczną. Jeżeli zakład w tym samym czasie zużywa energię, produkcja PV może być kierowana bezpośrednio do odbiorników.

Przykładowo: produkcja PV wynosi 300 kW, a bieżące zapotrzebowanie zakładu to 220 kW, to poozostałe 80 kW może zostać skierowane do magazynu energii.

Jeżeli natomiast: produkcja PV wyniesie 150 kW, a zapotrzebowanie zakładu: 300 kW to brakujące 150 kW może zostać uzupełnione z magazynu energii. W ten sposób magazyn pełni funkcję bufora pomiędzy zmienną produkcją fotowoltaiki a zmiennym zapotrzebowaniem zakładu.

Czy zakład może działać wyłącznie z fotowoltaiki?

Technicznie jest to możliwe, ale w przypadku przedsiębiorstwa odpowiedź brzmi: to zależy od profilu zużycia energii i projektu systemu. Sama instalacja PV nie zapewnia stałej produkcji energii. Produkcja zależy m.in. od: pory dnia, pory roku, zachmurzenia, temperatury, orientacji i kąta nachylenia paneli, zacienienia, powierzchni instalacji. Dlatego zakład pracujący w systemie off-grid zwykle potrzebuje również magazynu energii. W przypadku obiektu działającego przez całą dobę konieczne może być także dodatkowe źródło energii zapewniające ciągłość zasilania w okresach niewystarczającej produkcji PV.

Fotowoltaika off-grid + magazyn energii dla zakładu

W praktyce magazyn energii jest jednym z najważniejszych elementów instalacji off-grid. Jego zadaniem jest przede wszystkim:

1. Magazynowanie nadwyżek produkcji PV. Energia, która nie jest aktualnie potrzebna zakładowi, może zostać wykorzystana do ładowania magazynu.
2. Zasilanie zakładu po spadku produkcji PV. Po zachodzie słońca magazyn może przejąć zasilanie części odbiorników.
3. Stabilizacja pracy instalacji. Magazyn może współpracować z falownikiem i systemem zarządzania energią, dostosowując przepływy energii do aktualnego zapotrzebowania.
4. Ograniczenie konieczności korzystania z dodatkowego źródła energii. Im lepiej dobrana jest pojemność magazynu, tym większą część zapotrzebowania zakładu można pokrywać energią zgromadzoną wcześniej.

Jak dobrać moc fotowoltaiki do zakładu?

Nie należy dobierać instalacji wyłącznie na podstawie rocznego zużycia energii. W przypadku instalacji off-grid znacznie ważniejszy jest profil godzinowy zużycia energii. Przedsiębiorca powinien przeanalizować m.in.:

• moc chwilową zakładu,
• średnie zużycie energii,
• zużycie w godzinach pracy,
• zużycie nocne,
• sezonowość produkcji,
• pracę urządzeń o dużej mocy,
• zapotrzebowanie podczas rozruchu maszyn,
• zużycie w weekendy i dni wolne,
• krytyczne odbiorniki, których nie można wyłączyć.

Przykładowo zakład pracujący głównie w godzinach 6:00–16:00 może znacznie lepiej wykorzystać bezpośrednią produkcję PV niż obiekt, którego największe zużycie przypada w nocy.

Jak dobrać magazyn energii do fotowoltaiki off-grid?

W przypadku magazynu trzeba rozpatrywać co najmniej dwa parametry: moc magazynu [kW], który określa, jak duże obciążenie może obsłużyć magazyn w danym momencie oraz pojemność magazynu [kWh] , który określa, ile energii można w nim zgromadzić. W zakładzie produkcyjnym trzeba więc uwzględnić zarówno zapotrzebowanie energetyczne, jak i moc urządzeń, które mają być zasilane.

Czy fotowoltaika off-grid może zasilać maszyny produkcyjne?

Tak, ale instalacja musi zostać zaprojektowana odpowiednio do charakterystyki odbiorników. Szczególnej uwagi wymagają urządzenia takie jak:

• silniki elektryczne,
• sprężarki,
• pompy,
• wentylatory,
• piece elektryczne,
• obrabiarki,
• linie produkcyjne,
• urządzenia chłodnicze,
• ładowarki pojazdów elektrycznych.

Problemem może być nie tylko nominalna moc urządzenia, ale również prąd rozruchowy i chwilowe skoki zapotrzebowania. Dlatego projektant instalacji powinien analizować rzeczywiste parametry odbiorników, a nie tylko sumować ich moce znamionowe.

Czy fotowoltaika bez sieci może zasilać cały zakład?

Nie zawsze jest to ekonomicznie uzasadnione. W wielu przedsiębiorstwach lepszym rozwiązaniem może być wydzielenie tzw. odbiorników krytycznych. Przykładowo instalacja off-grid może zasilać:

• serwerownię,
• systemy bezpieczeństwa,
• automatykę,
• chłodzenie,
• oświetlenie awaryjne,
• wybrane maszyny,
• systemy sterowania,
• urządzenia odpowiedzialne za bezpieczeństwo procesu.

Pozostała część zakładu może być zasilana z podstawowego źródła energii. Taki wariant może znacząco zmniejszyć wymaganą moc PV i pojemność magazynu.

Czy fotowoltaika bez podłączenia do sieci wymaga przyłączenia?

Jeżeli instalacja jest rzeczywiście off-grid i nie jest elektrycznie połączona z krajowym systemem elektroenergetycznym, nie realizuje procesu przyłączenia do sieci takiego jak instalacja przeznaczona do wprowadzania energii do sieci. To właśnie odróżnia ją od instalacji on-grid. Jednocześnie przedsiębiorca powinien rozpatrywać wymagania dotyczące samej inwestycji budowlanej, ochrony przeciwpożarowej, urządzeń elektrycznych oraz – zależnie od mocy i charakteru instalacji – obowiązków wynikających z przepisów energetycznych. KPK OZE wskazuje, że dla instalacji PV o mocy powyżej 6,5 kW obowiązują wymagania dotyczące uzgodnienia projektu pod względem ochrony przeciwpożarowej oraz zawiadomienia PSP o zakończeniu budowy.

Fotowoltaika off-grid a przepisy dla przedsiębiorcy

Brak przyłączenia do sieci nie oznacza automatycznie braku formalności. Przy planowaniu instalacji należy sprawdzić przede wszystkim:

• moc instalacji,
• sposób montażu,
• lokalizację,
• konstrukcję budynku,
• wymagania przeciwpożarowe,
• konieczność uzgodnienia projektu,
• obowiązki wobec PSP,
• wymagania budowlane,
• obowiązki związane z wytwarzaniem energii elektrycznej,
• wymagania dotyczące magazynu energii.

Dla instalacji PV o mocy do 150 kW Prawo budowlane przewiduje uproszczoną ścieżkę w zakresie pozwolenia na budowę, z zastrzeżeniami dotyczącymi m.in. ochrony przeciwpożarowej. Dla instalacji powyżej 150 kW Krajowy Punkt Kontaktowy ds. OZE wskazuje obowiązek uzyskania pozwolenia na budowę. W przypadku instalacji o mocy powyżej 50 kW i do 1 MW trzeba również zweryfikować obowiązek wpisu do rejestru wytwórców energii w małej instalacji OZE. URE wskazuje, że dla małych instalacji OZE w tym przedziale nie jest wymagana koncesja, ale wymagany jest wpis do odpowiedniego rejestru. Przy większych instalacjach sytuacja formalna jest bardziej złożona i przed rozpoczęciem inwestycji należy sprawdzić aktualne wymagania URE. Cały proces związany z uzyskaniem pozwoleń przeprowadzisz wspólnie z Działem Projektowym RAWICOM. 

Off-grid czy instalacja przyłączona do sieci?

Czy można mieć fotowoltaikę off-grid i jednocześnie sieć w zakładzie?

Tak, ale trzeba bardzo precyzyjnie określić, co oznacza „off-grid” dla konkretnego układu elektrycznego. Przedsiębiorstwo może posiadać przyłączenie do sieci dla podstawowej części obiektu, a jednocześnie stworzyć wydzielony układ zasilania dla określonych odbiorników, który pracuje niezależnie od sieci. Nie oznacza to jednak automatycznie, że całą instalację PV można określić jako „bez podłączenia do sieci”. Jeżeli instalacja PV jest elektrycznie połączona z siecią zakładu, który pozostaje przyłączony do OSD, trzeba analizować konkretny układ połączeń, zabezpieczeń i przepływu energii. Dlatego w dokumentacji projektowej warto jednoznacznie określić: czy instalacja jest całkowicie off-grid, czy jest instalacją współpracującą z siecią z ograniczeniem eksportu.

Jestes zainteresowany rozwiązaniem off-grid lub zero-export w swoim zakładzie? Zapraszamy do kontaktu z naszymi Specjalistami.

Zamów rozmowę