Jak się żyje w domu z fotowoltaiką, magazynem energii i...elektrykiem? Opowiadają właściciele

2024-04-11 18:22

Poznajcie życie rodziny, która mieszka w domu z OZE. Rodzina niezwykle konsekwentnie korzysta z energii z fotowoltaiki, magazynuje energię, jeździ samochodem elektrycznym i dopasowuje rytm życia do słońca. Może tak wszyscy już powinniśmy?

Dom z OZE. Jak efektywnie wykorzystać energię z fotowoltaiki?
Autor: Andrzej Papliński Dom Małgorzaty i Piotra - po ociepleniu, z instalacją fotowoltaiczną i magazynem energii osiągnął poziom ponad 40% autokonsumpcji wyprodukowanej energii

Spis treści

  1. Ocieplenie to podstawa
  2. Instalacja fotowoltaiczna – własna elektrownia
  3. Magazyn energii – dla bezpieczeństwa i oszczędności
  4. Samochód elektryczny - element układanki
  5. Autokosumpcja prądu a domowe nawyki
  6. Doświadczenia i wnioski
Murator Remontuje: Jak wymienić parapet?
Materiał sponsorowany

Dom dwupokoleniowy pod Pszczyną. Na dole rodzice Małgorzaty, na górze Małgorzata, Piotr i troje nastolatków - tworzą rodzinę zastępczą. Często też przyjeżdżają starsze dzieci, już samodzielne, więc dom jest gwarny, a zużycie energii, bo to nas bardzo interesuje, to 6 tys. kWh rocznie na piętrze i 3 tys. kWh rocznie na parterze, u seniorów.

Piotr jest ekspertem od energetyki, audytorem energetycznym, dyrektorem w FEWE – Fundacji na rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii. Ma wiedzę, a także wystarczające dochody, by konsekwentnie wprowadzać w życie kolejne energetyczne innowacje.

- Zawodowo zajmuję się oszczędzaniem energii – dopowiada. - Wiele z tego, czego się dowiedziałem w teorii, sprawdziłem w praktyce, w naszym domu.

Ocieplenie to podstawa

Dom był zbudowany na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku z pustaków żużlobetonowych, a jest teraz prawie samowystarczalny energetycznie. Jak to się udało?

- Budynek nie był ocieplony - opowiada Piotr. - Miał tylko wymienione okna. Kiedy 15 lat temu zamieszkaliśmy tu razem, przekonałem teściów, że warto zainwestować w energooszczędność. Ściany zostały ocieplone styropianem. Dom był ogrzewany gazem - po modernizacji rachunki za gaz zdecydowanie zmalały, a więc zyski były widoczne od razu. Zmieniłem też dostawcę gazu - kolejna istotna oszczędność. I jeszcze jedna – obniżenie temperatury w domu.

- Mam pewne obserwacje na temat optymalizacji ogrzewania – mówi Piotr. - Zauważyłem, że dla domowników najważniejszy jest komfort cieplny, ale komfort to pojęcie bardzo względne. Wcześniej w naszym domu był on na dość wysokim pułapie, bo wszyscy dobrze się czuli, kiedy w domu były 23°C. Mniej? Odczuwaliśmy zimno. Zacząłem powolutku, po pół stopnia obniżać temperaturę na kotle gazowym, tak by zmiana nie była zauważona. Doszliśmy do temperatury 20°C, a w sypialniach nawet niższej, i wciąż domownicy mają odczucie, że w domu jest ciepło! Zmieniły się tylko parametry komfortu.

Dom z OZE. Jak efektywnie wykorzystać energię z fotowoltaiki?
Autor: Piotr Kukla W pierwszym etapie termomodernizacji dom został ocieplony

Instalacja fotowoltaiczna – własna elektrownia

Coraz więcej działo się w energetycznym życiu rodziny. Trzy lata temu zamontowali panele fotowoltaiczne. Moc instalacji - najpierw 7 kWp, a potem rozbudowa do 10 kWp. Roczna produkcja energii prawie zaspokaja potrzeby energetyczne całego domu. Faktura z zakładu energetycznego za ostatni rok opiewała na kwotę 300 zł. Poza opłatami stałymi, także za niewielkie zużycie energii z sieci.

Piotr: - Rozliczamy się jeszcze na starych zasadach, w formule net-meteringu, czyli możemy odzyskać bez opłat 80% energii oddanej do sieci. Zaczęliśmy dążyć do tego, by w stu procentach zmieścić się w tym limicie.

Wraz z początkiem pracy instalacji fotowoltaicznej zaczęła się, jak mówi Piotr, delikatna praca nad nawykami rodziny.

Piotr: - Zacząłem rozmawiać z żoną, z dziećmi, sam się uczyłem, jak można zwiększyć autokonsumpcję. W sumie sprawa jest prosta - wystarczy włączać energochłonne urządzenia typu pralka, zmywarka, suszarka czy piekarnik wtedy, kiedy świeci słońce. Początki były jednak trudne, wymagały zrozumienia ze strony domowników, bo przecież użytkownika domu nie interesuje tylko koszt energii, chociaż oczywiście jest ważny, ale głównie komfort użytkowania. Czyli chcę włączyć piekarnik, pralkę, zmywarkę, kiedy potrzebuję, a nie kiedy świeci słońce. Tu zaczyna się praca nad dobrymi praktykami. Kiedy nabieramy nawyków, dostosowanie życia domu do rytmu słońca nie jest już problemem, jest normą. Zmywarkę lepiej włączyć rano niż wieczorem, podobnie pralkę.

Efekty działań Małgorzaty i Piotra są mierzalne w skali autokonsumpcji energii wyprodukowanej z paneli fotowoltaicznych. Początkowo 25-30% zużycia własnego, a obecnie 40%.

Piotr: - A może nawet więcej, bo w pewnym momencie zdecydowaliśmy się na magazyn energii.

Dom z OZE. Jak efektywnie wykorzystać energię z fotowoltaiki?
Autor: Andrzej Papliński Magazyn energii to trzy akumulatory o mocy łącznej 10 kWh. Taki zapas energii wystarcza na osiem godzin zasilania domu

Magazyn energii – dla bezpieczeństwa i oszczędności

Wieś pod Pszczyną trapi częsty kiedyś problem energetyczny - wyłączenia prądu, przerwy w zasilaniu.

Małgorzata: - Mamy dwie lodówki i dwie zamrażarki. Zdarzało się, że nie było zasilania przez cały dzień i to był nie lada kłopot. Wyłączał się też kocioł gazowy.

Piotr: - Postanowiliśmy zbudować magazyn energii, żeby zabezpieczyć dom przed brakiem zasilania. To także kolejna inwestycja, która miała podnieść poziom autokonsumpcji. Magazyn energii, złożony z akumulatorów litowo-jonowych o napięciu 48 V, ma pojemność 10 kWh. Rodzina może dziś korzystać z energii słońca nawet wtedy, kiedy prąd z sieci energetycznej nie płynie. Jak to działa?

- Rano akumulator jest naładowany w 50% – tłumaczy Piotr. - Świeci słońce, pracują panele fotowoltaiczne - magazyn energii ładuje się do 100%. Wtedy zasilanie domu przełącza się na zasilanie z akumulatorów. Magazyn zaczyna się rozładowywać aż do poziomu 50%. Korzystamy ze zgromadzonej w ciągu dnia energii, a więc zwiększamy też poziom autokonsumpcji.

Dlaczego 50%? Ponieważ połowa pojemności akumulatorów to zapas energii na wypadek wyłączeń prądu. 5 kWh energii wystarcza, by przetrwać kilka godzin, aż będzie świeciło słońce albo wróci zasilanie z sieci energetycznej.

Założenie jest takie, że w układzie awaryjnym działają: gazowy kocioł kondensacyjny, oświetlenie, lodówki i zamrażarki, jest zasilanie w gniazdach, a więc można włączyć komputer czy ładować telefony.

Jeśli kolejny dzień jest pochmurny, a wróciło zasilanie z sieci energetycznej, to magazyn ładuje się prądem z sieci. A jeżeli dzień jest słoneczny, to poza zasilaniem domu w energię elektryczną ładowany jest z fotowoltaiki także magazyn energii.

- W sumie często jest tak, że dom staje się off-grid. Nie korzystamy z sieci – podsumowuje Piotr.

Małgorzata: - Mieliśmy już takie dni, że przez osiem godzin nie było zasilania i nasz magazyn energii wytrzymał. Musieliśmy oczywiście ograniczyć zużycie energii, na przykład wody nie gotowaliśmy w czajniku elektrycznym, a na gazie, ale wszystkie urządzenia stale pracujące działały. Jaka ulga…

Dom z OZE. Jak efektywnie wykorzystać energię z fotowoltaiki?
Autor: Andrzej Papliński Aplikacja w telefonie pozwala na zdalne śledzenie pracy urządzeń i i ich efektywności

Samochód elektryczny - element układanki

Małgorzata i Piotr mieli samochód osobowy, który sprawiał dużo kłopotów.

Piotr: - Ciężkie auto napędzane silnikiem diesla, duże spalanie, a co najbardziej deprymujące, częste kosztowne naprawy. I stąd pomysł, by pozbyć się tego auta i kupić samochód elektryczny.

Małgorzata: - To ja namówiłam Piotra na zakup elektryka. Pomyślałam, że jeśli ktoś ma jeździć autem na prąd, to właśnie mój mąż.

Piotr dojeżdża do pracy w Katowicach, 35-40 km w jedną stronę. Samochód elektryczny na dojazd i powrót z pracy na takim dystansie okazał się idealnym rozwiązaniem. Nie ma zagrożenia, że energii zabraknie, nawet jeśli będą niespodziewane korki czy zimą chwyci siarczysty mróz, a więc sytuacje szybszego rozładowywania akumulatorów.

Samochód to także kolejny element układanki energetycznej domu Małgorzaty i Piotra.

Piotr: - Zwiększa autokonsumpcję, ponieważ w słoneczne dni auto ładuje się bezpośrednio z paneli fotowoltaicznych.

Z elektrykiem pojawił się jeszcze jeden pojazd – hulajnoga elektryczna.

Piotr: - Bywa, że zostawiam samochód w Katowicach w punkcie ładowania i wtedy na hulajnodze pokonuję ostatni odcinek do pracy, a potem po auto. Bardzo wygodne. Hulajnoga oczywiście też jest ładowana prądem z paneli fotowoltaicznych.

Dom z OZE. Jak efektywnie wykorzystać energię z fotowoltaiki?
Autor: Andrzej Papliński Dostępne są dwa tryby ładowania samochodu – wolny i szybki. W słoneczne dni Piotr często zostawia auto i jedzie do pracy pociągiem

Autokosumpcja prądu a domowe nawyki

Bardzo istotnym elementem tego planu życia w zgodzie z energią słońca jest – jak już powiedzieliśmy - wyrabianie dobrych nawyków. Zaczynając od ogrzewania.

Małgorzata: - Zwracamy uwagę dzieciom, żeby przed wyjściem z domu zakręcały zawory termostatyczne. To wydaje się naturalne, ale nastolatkom taka myśl może nie przyjść do głowy.

Piotr: - Korzystamy z różnych możliwości naprowadzania na dobre nawyki. Mówiłem na przykład dzieciom: „Nie mogłem zasnąć, bo całą noc pracowała pralka. Lepiej włączać ją w ciągu dnia”. Zwracamy uwagę na kwestie energii, uzasadniając, że racjonalniej jest zmniejszyć ogrzewanie albo wyłączyć światło, kiedy można to zrobić bez uszczerbku dla własnego komfortu. Logika jest tu ważnym sprzymierzeńcem. I myślę, że jest to lepszy sposób komunikowania niż mówienie wprost, że ty zużywasz za dużo energii.

Małgorzata: - Dodajmy jednak, że reżimu nie ma, bo nastolatki żyją głównie nocą i jak trzeba, to nocą piorą i suszą.

Piotr: - Korzystamy do porozumiewania się z komunikatorów społecznościowych. Nie jest to oczywiście najważniejszy sposób komunikacji w naszej rodzinie, ale wykorzystujemy go, by omawiać bieżące sprawy domowe i właśnie kwestie energetyczne. Piszę więc: „Zapomniałeś zakręcić zawór i nie można było wejść do pokoju, bo było tam 26°C”. Albo: „Wyszłaś z domu i zostawiłaś włączone światło”.

Efektem takich działań jest wzrost autokonsumpcji. Uruchamianie pralki, zmywarki, suszarki czy korzystanie z żelazka rano, przed pójściem do szkoły, stało się już nawykiem w tym domu. Piotr: - Mówię żartem: „Patrzcie, jakie dziś słoneczko, to jest fajny moment, żeby włączyć pralkę”. Sprzymierzeńcem w oszczędzaniu energii są aplikacje w telefonie pokazujące pozyskiwanie energii, stan magazynu, zużycie energii.

Piotr: - Wiem, kiedy ktoś włączy czajnik; wiem, co się dzieje w domu. Mając tak szczegółowe informacje, mogę w dobry sposób wykorzystać tę wiedzę - tam, gdzie jest to możliwe, ograniczać zużycie energii, nie sprawiając, że to jest krępujące czy dolegliwe dla domowników. Szczegółowe dane o uzyskach energii i zużyciu oraz łatwość dostępu do tych danych to duża frajda.

Małgorzata: - Wyłączą prąd albo jest jakaś awaria w terenie i nie ma zasilania, a my nawet o tym nie wiemy. Mąż dzwoni z pracy z informacją, że teraz zasilanie mamy tylko z naszego magazynu energii. I już wiadomo, że nie należy włączać pralki czy zmywarki.

Dom z OZE. Jak efektywnie wykorzystać energię z fotowoltaiki?
Autor: Andrzej Papliński Panel przy magazynie energii pozwala na bieżące monitorowanie uzysków energii, pracy akumulatora i poboru energii
Jak duża może być autokonsumpcja?
Dr inż. Szymon Firląg, adiunkt na wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej
Dr hab. inż. Szymon Firląg, wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej

Jak wiadomo, największa ciągła produkcja energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznych jest latem, a najmniejsza zimą. Jeśli więc chcemy zwiększyć autokonsumpcję, to musimy dostosować nasze zużycie energii do tej specyfiki. Najprostszym sposobem, i to stosunkowo tanim, jest wykorzystanie nadmiaru wyprodukowanej energii do grzania wody użytkowej. Sam mam instalację fotowoltaiczną i pojemnościowy elektryczny podgrzewacz wody, który zapewnia ciepłą wodę użytkową od kwietnia do października.

Czy energię z fotowoltaiki można wykorzystać do ogrzewania budynku? W bardzo ograniczonym zakresie, co najwyżej w okresach przejściowych – w marcu czy październiku. Policzmy, jeśli mamy instalację o mocy 10 kWp, to od kwietnia do września będzie produkować około 1500 kWh energii miesięcznie, co odpowiada 50 kWh w ciągu dnia. Czyli bardzo dużo - mamy nadmiar energii. Z kolei w grudniu produkcja spada do około 100 kWh na miesiąc i w zasadzie w stu procentach zostaje wykorzystana na potrzeby zasilania domu w energię do oświetlenia, pracy urządzeń AGD czy komputerów. Nam zależy na zwiększeniu autokonsumpcji, czyli zagospodarowaniu nadwyżek, a te są latem.

W okresach przejściowych, w słoneczne dni, z nadwyżek energii mogą być zasilane na przykład grzejniki elektryczne lub maty elektryczne ogrzewania podłogowego. Bardziej zaawansowane rozwiązanie to oczywiście pompa ciepła.

Można też podnieść autokonsumpcję, wykorzystując automatykę, zarządzanie energią i tak zaprogramować ogrzewanie elektryczne, by w ciągu dnia, kiedy świeci słońce, temperatura w domu wzrosła o jeden stopień wyżej niż standardowo. Po zachodzie słońca temperatura się obniży, ale efektem już będzie większy udział energii słońca w ogrzewaniu domu.

Dalszym krokiem w zwiększaniu autokonsumpcji jest magazyn energii i samochód elektryczny, tak jak w domu pani Małgorzaty i pana Piotra. I tu jednak analizy wymaga wykorzystanie tych możliwości; konieczna jest odpowiedź na pytanie, o ile więcej uda się zużyć wyprodukowanej energii, bo na przykład samochód elektryczny w ciągu dnia, kiedy mógłby się ładować, jest zwykle daleko od domowej instalacji.

Na autokonsumpcji zależy szczególnie tym, którzy rozliczają się z zakładem energetycznym na zasadzie net-billingu. Zachęcam te osoby, by przeanalizowały wykresy produkcji energii z własnej instalacji fotowoltaicznej. Warto zobaczyć, kiedy tej energii jest najwięcej – w których miesiącach i ile w ciągu dnia. I do tych danych dostosować zużycie energii.

Jak powiedziałem, też mam instalację fotowoltaiczną. Staram się zagospodarować wyprodukowaną energię do ogrzewania c.w.u. i ogrzewania podłogowego matami grzewczymi. Mój poziom autokonsumpcji to około 25%. Jak widać ponad 40%, jak w domu pani Małgorzaty i pana Piotra, to bardzo wyśrubowany wynik.

Doświadczenia i wnioski

Małgorzata i Piotr wielokrotnie podkreślają, że stawiając na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE) i jej oszczędzanie, bardzo dbają o to, by autokonsumpcja nie stała się szykaną dla młodych i starszych domowników.

- Zasady oszczędzania energii są bardzo logiczne. A reszta to kwestia nawyków – mówi Małgorzata. Piotr: - Jest mi dużo łatwiej w rozmowie z klientami przekonywać ich do rozwiązań energooszczędnych, ponieważ pokazuję na swoim przykładzie, co zastosowałem i jakie są korzyści. Ważnym argumentem w rozmowach biznesowych, ale i prywatnych jest czas zwrotu inwestycji w domu Małgorzaty i Piotra.

Piotr: - Fotowoltaika zwróci się po czterech i pół roku, a samochód elektryczny, odkąd tak mocno podrożało paliwo, już po czterech latach.

Zanotujmy kolejne refleksje Małgorzaty i Piotra:

Piotr: - Wszystkie te urządzenia i systemy – instalacja fotowoltaiczna i magazyn energii - zostały wykonane przez profesjonalne ekipy. Nie martwimy się, że zdarzy się jakaś awaria czy jest zagrożenie na przykład pożarem magazynu energii. To było bardzo ważne, by wykonać te instalacje na jak najwyższym poziomie. Mamy pewność, że będą nam długo służyły.

Małgorzata: - Korzystanie ze słońca daje poczucie bliskości z naturą. Mamy energię elektryczną od słońca – to nie tylko oszczędność, to także radość.

Piotr: - Jest takie nastawienie, że jeżeli ktoś ma - w domyśle darmową - energię z instalacji fotowoltaicznej, to już nie musi oszczędzać prądu. My uważamy wprost przeciwnie. Oszczędzając energię, kupując energooszczędne urządzenia AGD, zwiększamy autokonsumpcję. Ostatnio kupowaliśmy suszarkę do prania. Wybraliśmy urządzenie z pompą ciepła – to przekłada się na końcu na niższe albo zerowe rachunki z zakładu energetycznego.

Jeszcze jedna refleksja Piotra: - Można mieć pieniądze i odłożyć je na lokatę albo kupić dodatkowe mieszkanie. A można tak zbudować systemy energetyczne, tak zainwestować w budynek, żeby w przyszłości, gdy zarobki będą niższe albo będziemy na emeryturze, mieć dom, którego użytkowanie nie kosztuje nic. Podobnie z samochodem elektrycznym – cel to bezkosztowe użytkowanie.

- Wszyscy mamy już we krwi, że jak jest słońce, to jest prąd – śmieje się Małgorzata.

Przeczytaj także: