Zabezpieczenie firmy w energię elektryczną – budujemy własną mini elektrownię

Awaria sieci przesyłania to dla większości firm jeden z najczarniejszych scenariuszy. Energia elektryczna to paliwo napędzające właściwie każdą firmę, więc każda przerwa w dostawie prądu jest równoznaczna ze stratami, mniejszymi lub większymi, stosownie do czasu trwania usterki. Czy można uniknąć strat z tym związanych? Oczywiście, że tak! Wystarczy zainwestować w alternatywne źródło zasilania, które zabezpieczy firmę w energię elektryczną? Z jakich elementów powinna składać się taka mini elektrownia? Poniżej odpowiadamy na to pytanie.

Zawirowania cen na rynku energii elektrycznej dają się we znaki nie tylko gospodarstwom domowym. Największymi odbiorcami prądu pozostają firmy i to właśnie przedsiębiorcy, mali i duzi, najbardziej dotkliwie odczuwają konsekwencje zwyżkujących cen prądu. Tak samo dotkliwe są dla firm wszelkie przerwy w dostawie energii i nie mówimy tu wyłącznie o dużych zakładach produkcyjnych. Brak prądu paraliżuje przecież także pracę zakładów usługowych i punktów handlowych. Zamiast mierzyć się z konsekwencjami, lepiej podjąć działania zapobiegawcze. W tym przypadku oznacza to zapewnienie firmie alternatywnego źródła zasilania.

Czy agregat prądotwórczy to dobre rozwiązanie?

Mówiąc o zasilaniu awaryjnym, większość osób ma na myśli instalację, której sercem jest agregat napędzany silnikiem spalinowym. Lata temu, takie rozwiązanie rzeczywiście było często stosowane. Rzecz w tym, że technologia galopuje przed siebie i obecnie mamy do dyspozycji znacznie nowocześniejsze rozwiązania, które sprawdzają się wyraźnie lepiej i w dłuższej perspektywie okazują się tańsze.

Trzeba bowiem wiedzieć, że prąd wytwarzany przez agregat jest droższy od sieciowego, zwłaszcza teraz, gdy ceny paliw osiągają niebotyczny poziom. Agregat jest urządzeniem dość kłopotliwym w obsłudze, a dodatkowo – generuje spory hałas. Nie można też nie wspomnieć, że energia elektryczna wyprodukowana w ten sposób nie ma nic wspólnego z „zielonym”, czyli ekologicznym prądem, a w dzisiejszych czasach, gdy każda firma powinna świecić przykładem w kwestiach związanych z ochroną środowiska, ma to niebagatelne znaczenie.

Jeżeli nie agregat, to co okaże się właściwym rozwiązaniem? Właściwa odpowiedź jest tylko jedna – własna mini elektrownia bazująca na technologii fotowoltaicznej. Taka instalacja może całkowicie uniezależnić firmę od prądu sieciowego, może też pełnić funkcję zasilania awaryjnego, które aktywuje się w momencie wystąpienia usterki sieci przesyłania.

Przeczytaj także: Jak obniżyć koszty energii elektrycznej w domu lub w firmie?

Mini elektrownia dla firmy – formalności

Czy wiesz, że farma fotowoltaiczna odpowiedniej wielkości może zasilić nawet spore gospodarstwo rolne lub zakład produkcyjny, a przy tym – wytworzyć nadwyżkę energii? Taka instalacja znacząco przyczynia się do ograniczenia kosztów prowadzenia działalności, pozwala bowiem wyprodukować prąd na potrzeby konsumpcyjne firmy i na ewentualną odsprzedaż nadwyżki. Nie wszyscy chcą jednak handlować energią, wielu przedsiębiorców woli gromadzić jej zapas na czarną godzinę. Oczywiście, istnieje taka możliwość. Przepisy dopuszczają budowę farmy on-site, czyli zlokalizowanej na terenie przedsiębiorstwa i przyłączonej bezpośrednio do wewnętrznej instalacji odbiorcy.

Jak to wygląda od strony prawnej? W przypadku mikro i małych instalacji, nie zachodzi obowiązek uzyskania żadnej koncesji. Reszta wymogów formalno-prawnych jest podyktowana lokalizacją i mocą elektrowni. W przypadku farmy zlokalizowanej na gruncie, może pojawić się konieczność uzyskania decyzji środowiskowej (jeżeli powierzchnia przekracza 1 ha) i decyzji o warunkach zabudowy (powyżej 500 kWp).

Procedura staje się znacznie prostsza, gdy przedsiębiorca decyduje się na stworzenie instalacji na dachu swojego zakładu. W takiej sytuacji konieczne jest uzyskanie warunków przyłączenia instalacji. Nie obejdzie się też bez wykonania projektu budowlanego, który będzie podstawą do uzyskania pozwolenia na budowę.

W przypadku takiej inwestycji, pewnych formalności po prostu nie da się uniknąć. Uzyskanie wszystkich niezbędnych dokumentów nie powinno jednak potrwać więcej niż kilka miesięcy.

Jak zbudować mini elektrownię dla firmy?

Jak wyglądają poszczególne etapy takiej inwestycji? Przede wszystkim należy oszacować moc instalacji. Takie wyliczenia zawsze stanowią punkt wyjścia. W następnym kroku trzeba określić rozmieszczenie paneli (dach, elewacja lub grunt). Należy wybrać obszar, w którym panele będą miały najlepszy dostęp do promieni słonecznych. W tym przypadku, trzeba myśleć długoterminowo i określić, czy w kolejnych latach na działkach sąsiednich mogą być realizowane inwestycje, które ograniczą dopływ promieniowania słonecznego, zasilającego instalację. Dalsze kroki sprowadzają się do wyboru odpowiedniego sprzętu i wykonawcy.

Jak szybko zwraca się taka inwestycja?

Na powyższe pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Nie ulega wątpliwości, że rosnące ceny energii elektrycznej znacząco skracają czas zwrotu z inwestycji, jednak wpływ na to ma także szereg indywidualnych czynników, wśród których należy wymienić:

• stosunek mocy elektrowni do całkowitego zapotrzebowania w ujęciu rocznym,
• lokalizacja paneli (są miejsca w Polsce, gdzie liczba słonecznych dni jest znacznie większa niż w innych rejonach, to również musimy wziąć pod uwagę szacując rentowność),
• profil zapotrzebowania firmy na energię,
• zmianowość pracy,
• jakość i żywotność zastosowanych elementów (bezpośrednio wpływa na koszty eksploatacji, jeżeli zastosujemy niskiej jakości np. akumulatory AGM, będziemy musieli wymieniać je co 3-5 lat, podobna sytuacja z innymi elementami instalacji),
• dodatkowe koszty eksploatacji i serwisowania.

Przedsiębiorca musi zdawać sobie sprawę, że rentowność instalacji może nigdy się nie zwrócić, szczególnie jeżeli do jej budowy użyto niskiej jakości elementów. Dotyczy to każdego elementu, z którego składa się typowa instalacja. Pojawia się w tym miejscu pytanie – o jakie elementy chodzi?

Z jakich elementów składa się mini elektrownia?

Instalacja zabezpieczająca firmę w energię elektryczną składa się z czterech podstawowych elementów. Lista sprzętu obejmuje:

• panele słoneczne,
• akumulatory AGM,
• regulator solarny,
• przetwornicę napięcia.

Panel słoneczny to serce całej instalacji. Są zbudowane z krzemu, który wykazuje właściwości półprzewodnikowe. Ich konstrukcja pozwala im wychwytywać promienie słoneczne i zmieniać ich energię w prąd stały, który zanim zasili urządzenia, zostanie zmieniony w prąd zmienny. Ilość prądu wytwarzanego przez panele jest uzależniona od intensywności promieniowania słonecznego, ale między bajki należy włożyć opinie, według których panele fotowoltaiczne nie produkują prądu zimą. Owszem, w sezonie letnim ich wydajność jest znacznie większa, nie oznacza to jednak, że w okresie zimowym spada do zera.

Uwaga: panele słoneczne i kolektory słoneczne to nie to samo! Wiele osób rozważających montaż własnej mini elektrowni zastanawia się, czy panele słoneczne będą lepsze od kolektorów. Nie, nie będą, ale kolektory też nie będą lepszym wyborem niż fotowoltaika. Po prostu, oba urządzenia, mimo zewnętrznych podobieństw, są zbudowane inaczej i, co najważniejsze, spełniają zupełnie inną funkcję. Panele słoneczne produkują prąd, z kolei kolektory słoneczne przekształcają promieniowanie w energię cieplną, więc ich zadaniem jest wspomaganie instalacji centralnego ogrzewania i podgrzewanie wody użytkowej.

Ta część energii, która stanowi nadwyżkę względem potrzeb firmy, musi zostać przekazana do sieci elektrycznej lub zgromadzona w specjalnie przystosowanych do tego magazynach. Jeżeli mini elektrownia ma zabezpieczać potrzeby energetyczne firmy, właściwym wyborem jest druga z wymienionych opcji. W tego typu instalacjach, rolę magazynu spełnia akumulator AGM.

Akumulatory AGM (Absorbent Glass Mat) to podkategoria akumulatorów żelowych. Charakteryzują się szczelną konstrukcją, która zapobiega przedostawaniu się powietrza i zanieczyszczeń do środka ogniwa. To sprawia, że mogą pracować nawet w najtrudniejszych warunkach.

W akumulatorach AGM, elektrolit jest związany w macie z włókna szklanego, która między płytkami dodatnimi i ujemnymi zastępuje tradycyjne separatory. Dzięki zastosowaniu tej technologii, akumulator staje się całkowicie zabezpieczony przed rozwarstwieniem elektrolitu.

Skoro konstrukcja tego typu ogniw jest szczelna, to czy nie zachodzi ryzyko wystąpienia wybrzuszeń, które mogą doprowadzić do pęknięcia akumulatora? Oczywiście, że nie, bo technologia AGM przewiduje stosowanie zaworów, które otwierają się pod wpływem wzrostu ciśnienia.

Warto podkreślić, że nie tylko wysoka odporność na trudne warunki i wysoki poziom bezpieczeństwa decydują o tym, że akumulatory AGM świetnie nadają się do stosowania w mini elektrowniach. Takie ogniwa doskonale znoszą powtarzające się cykle rozładowywania i ładowania.

Regulator solarny jest urządzeniem kontrolującym pracę systemu fotowoltaicznego. Jego zadaniem jest zapewnienie właściwej charakterystyki prądu do ładowania akumulatorów i przy okazji – zabezpieczenie ogniw przed przeładowaniem i zbyt głębokim rozładowaniem.

Ostatnim elementem instalacji jest przetwornica napięcia. To urządzenie odpowiada za zasilanie odbiorników energii z układów, których parametry uniemożliwiają bezpośrednie połączenie z odbiornikami. Na rynku oferowane są dwa rodzaje przetwornic: sinusoidalne (tzw. czysty sinus) i z modyfikowanym sinusem.

Pierwsza z wymienionych jest odpowiednim wyborem, gdy instalacja ma zasilać urządzenia indukcyjne i pojemnościowe, takie jak lodówki i pompy CO. Takie sprzęty są niezwykle wrażliwe na parametry prądu i zastosowanie przetwornicy innej niż z czystym sinusem uniemożliwi ich prawidłową pracę, a nawet może uszkodzić. Przetwornica z modyfikowanym sinusem sprawdzi się natomiast zawsze wtedy, gdy zachodzi potrzeba zasilenia urządzeń rezystancyjnych: żarówki, grzałki.

W kolejnych poradnikach postaramy się każdy z tych elementów rozbić na czynniki pierwsze i przedstawić jak najwięcej informacji okiem praktyka. Omówimy jak wybrać panele, akumulatory, regulatory oraz przetwornice. Zapraszamy do obserwowania bloga na Facebooku.