Studium przypadku: 80-kW system paneli słonecznych w Wielkiej Brytanii

Tło sprawy

Jak wspomniano wcześniej, mamy klienta w Wielkiej Brytanii, którego fabryka mebli zużywa ogromne ilości energii elektrycznej. Obecnie klient posiada już sieciowy system paneli fotowoltaicznych o mocy 40 kW, ale nie jest on w stanie zaspokoić dziennej potrzeby klienta wynoszącej 300 kWh. Dlatego klient prosi nas o zaproponowanie najlepszego możliwego rozwiązania. Na podstawie obecnego stanu rzeczy u klienta opracowaliśmy rozwiązanie hybrydowego systemu wiatrowo-fotowoltaicznego o mocy 140 kW. Jednak ze względu na lokalne przepisy oraz ograniczenia związane z warunkami montażu na miejscu (powierzchnia 400 m²), klient potrzebuje alternatywnego rozwiązania w postaci czystego systemu paneli fotowoltaicznych.

Analizy

Zgodnie z wcześniejszym opisem, biorąc pod uwagę głębokość rozładowania akumulatora wysokiego napięcia wynoszącą 95%, pojemność akumulatora musi wynosić co najmniej 315 kWh. Klient planuje zakup dwóch zestawów litowo-jonowych akumulatorów o pojemności 240 kWh każdy, więc taka pojemność akumulatorów jest wystarczająca.

Obecnie klient dysponuje powierzchnią o powierzchni 400 m² przeznaczoną na instalację paneli fotowoltaicznych. Na powierzchni 400 m² można zainstalować maksymalnie 40 kW paneli fotowoltaicznych. W związku z tym całkowita moc wejściowa systemu fotowoltaicznego wynosi 80 kW. W warunkach dobrej insolacji dzienna produkcja energii wynosi około 320 kWh, co oznacza, że jest ona dokładnie wystarczająca do zaspokojenia dziennego zapotrzebowania. Nadal wybieramy falownik Solis S6-EH3P (75–125)K10-NV-YD-H do tego rozwiązania. Jest to stosunkowo proste rozwiązanie. Okres zwrotu inwestycji można obliczyć, porównując ilość wygenerowanej i zużytej energii.

Obliczanie okresu zwrotu inwestycji

Najpierw obliczamy roczne zużycie energii elektrycznej przez klienta. W ciągu roku jest około 250 dni roboczych, a codzienne zużycie energii w dniu roboczym wynosi 300 kWh. W związku z tym roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną wynosi 75 000 kWh. Natomiast system paneli fotowoltaicznych o mocy 80 kW w Wielkiej Brytanii zwykle generuje 35 000 kWh energii elektrycznej, a pozostałe 40 000 kWh energii należy zakupić z sieci w godzinach nocnych.

Zgodnie z badaniami w internecie szczytowa cena energii elektrycznej wynosi 23,22 p/godz. kWh, a cena poza szczytem – 11,74 p/godz. kWh. Różnica między cenami szczytowymi a pozaszczytowymi dla odbiorców komercyjnych wynosi 11,48 p/godz. kWh.

Na tej podstawie roczną oszczędność można obliczyć w następujący sposób:

35 000 kWh (produkcja energii słonecznej) × 23,22 p/godz. kWh = 812 700 p

40 000 kWh (zakup z sieci w godzinach pozaszczytowych) × 11,74 p/godz. kWh = 469 600 p

Całkowity roczny koszt energii elektrycznej bez paneli fotowoltaicznych: 75 000 kWh × 23,22 p/godz. kWh = 1 741 500 p

Całkowity roczny koszt przy użyciu energii słonecznej oraz zakupu z sieci w godzinach pozaszczytowych: 469 600 p

Roczna oszczędność = 1 741 500 p – 469 600 p = 1 271 900 p (16 800 USD)

Na podstawie kosztu instalacji możemy łatwo obliczyć okres zwrotu inwestycji dla tego systemu paneli fotowoltaicznych. Okres zwrotu inwestycji dla tego rozwiązania powinien wynosić od 6 do 8 lat.