Autokonsumpcja w fotowoltaice

Gdy wzrastają ceny prądu, użytkownicy instalacji fotowoltaicznych odnoszą największe korzyści ze zużycia własnego – autokonsumpcji. W jaki sposób działa autokonsumpcja? W jaki sposób mogę zwiększyć autokonsumpcję w domu lub w biurze, aby uzyskać jak największą opłacalność fotowoltaiki?

Z poniższgo artykułu dowiesz się, co to jest i jak działa autokonsumpcja z fotowoltaiki, oraz w jaki sposób ją zwiększyć.

Co to jest autokonsumpcja w fotowoltaice i jak to działa?

Prąd stały wytwarzany przez panele fotowoltaiczne, jest w falowniku przekształcany w prąd zmienny i wprowadzany do domowej instalacji elektrycznej. W ten sposób prąd z fotowoltaiki może być wykorzystany przez urządzenia elektryczne.

Autokonsumpcja to ta część prądu z fotowoltaiki, która zostaje od razu zużyta w domu (np. włączony telewizor) i nie jest wysyłana do sieci, czyli nie przechodzi przez licznik prądu.

Gdy produkcja prądu z instalacji fotowoltaicznej jest większa niż zużycie prądu w domu, nadwyżka jest przesyłana do sieci publicznej. Właściciele instalacji fotowoltaicznych otrzymują za sprzedaż prądu cenę rynkową, która zmienia się co godzinę. Zwykle wynosi ok. 0,20 zł/kWh do 0,30 zł/kWh.

Autokonsumpcja energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej jest naturalnym procesem. Wyprodukowany prąd jest zużywany na miejscu w domu lub biurze, ponieważ prąd przemieszcza się najkrótszą drogą. Droga z falownika do odbiorników w domu, za pośrednictwem przewodów i kabli jest łatwiejsza do pokonania niż droga do sieci publicznej i do transformatora. Dlatego odbiorniki w domu skonsumują dostępną energię z fotowoltaiki oraz pobiorą dodatkową energię z sieci, jeśli będzie taka potrzeba.

Autokonsumpcja prądu z fotowoltaiki pozwala zaoszczędzić na kosztach energii elektrycznej

Za sprzedaż prądu z instalacji fotowoltaicznej do sieci publicznej, prosument otrzymuje cenę rynkową, która jest zmienna i niższa od ceny zakupu prądu. Jeśli zużycie prądu w domu jest większe niż produkcja z fotowoltaiki, brakująca ilość zostanie pobrana z sieci publicznej. Obecnie cena prądu z sieci wynosi na ogół od 0,70 zł/kWh do 0,82 zł/kWh, w zależności od tego, jaka firma zaopatruje dany region. W 2023 roku wymienione ceny dotyczą zużycia prądu nie przekraczającego 2.000 kWh w ciąg roku (w niektórych sytuacjach limit może być zwiększony do 3.000 kWh). Po przekroczeniu limitu 2.000 kWh cena zakupu prądu wzrasta do 1,16 zł/kWh do 1,32 zł/kWh.

I to właśnie powoduje, że autokonsumpcja jest tak atrakcyjna: cena sprzedaży prądu nie jest szczególnie wysoka, natomiast rośnie cena prądu, który pobieramy z sieci. Najkorzystniejszy sposób w tej sytuacji to produkcja prądu z instalacji fotowoltaicznej i jego zużycie własne w domu lub w biurze.

Teoretycznie można uzyskać autokonsumpcję na poziomie 100% – wówczas cała produkcja prądu z instalacji PV jest wykorzystywana w domu i nie ma sprzedaży prądu do sieci publicznej. Taką sytuację można uzyskać posiadając na przykład małą instalację fotowoltaiczną – gdy jej produkcja pokrywa zaledwie niewielką część zużycia prądu w domu. Najczęściej średni roczny poziom autokonsumpcji wynosi pomiędzy 20% a 30%.

Jaki jest zwykle poziom autokonsumpcji?

Zimą, gdy instalacja fotowoltaiczna wytwarza niewiele prądu, można uzyskać wysoki poziom autokonsumpcji, ponieważ duża część wyprodukowanego na dachu prądu może zostać zużyta w bezpośrednio domu.

Natomiast latem instalacja PV produkuje znacznie więcej prądu, który tylko w niewielkiej części może być zużyty bezpośrednio w domu – poziom autokonsumpcji jest wówczas mniejszy.

Wyliczenie opłacalności instalacji PV o różnych mocach na konkretnych przykładach znajdziesz w artykule Net-billing w fotowoltaice – opłacalność, przykłady, natomiast zasady rozliczania sprzedaży nadwyżek energii elektrycznej w artykule Net-billing zasady rozliczania

Jak obliczyć autokonsumpcję

Autokonsumpcja jest to bieżące zużycie energii z instalacji fotowoltaicznej, lub za pomocą magazynu energii podzielone przez całkowitą produkcję z instalacji fotowoltaicznej. Innymi słowy jest to proporcja pomiędzy ilością prądu z fotowoltaiki wykorzystanego do zasilania odbiorników w domu w momencie jego wyprodukowania do całej wielkości produkcji prądu z fotowoltaiki.

Na przykład, jeśli w ciągu dnia, gdy instalacja fotowoltaiczna produkuje prąd jest włączona lodówka, to będzie ona zasilana bezpośrednio z fotowoltaiki.

Na obrazku poniżej pokazano przykład jak obliczyć autokonsumpcję:

Instalacja fotowoltaiczna wyprodukowała tego dnia 29,79 kWh, z czego 12,07 kWh to pobór własny (autokonsumpcja), natomiast 17,72 kWh to sprzedaż prądu (prąd wysłany do sieci publicznej). Wysokość autokonsumpcji w tym przykładzie wynosi 12,07 kWh / 29,79 kWh = 40,5%.

Czy trzeba wyłączać system fotowoltaiczny w nocy?

W nocy instalacja PV nie wytwarza prądu. Jednak, ponieważ inwertery solarne pozostają w nocy w trybie czuwania, system fotowoltaiczny pobiera niewielką ilość prądu na potrzeby własne.

Maksymalizacja uzysków z instalacji PV dzięki autokonsumpcji

Generalnie, aby zwiększyć autokonsumpcję oraz opłacalność inwestycji, należy zużyć jak najwięcej prądu z fotowoltaiki w domu lub biurze w momencie jego wytworzenia. O ile w okresie jesienno-zimowym na ogół nie ma z tym większych problemów, ponieważ produkcja prądu z fotowoltaiki jest niewielka, a zużycie stosunkowo wysokie, to w okresie wiosenno-letnim nie jest to już takie łatwe.

Jednym ze sposobów na zwiększenie autokonsumpcji jest montaż magazynu energii. Magazyn energii najczęściej podłącza się do falownika hybrydowego, co jest najkorzystniejszym rozwiązaniem, jeżeli dopiero przymierzamy się do montażu fotowoltaiki.

Zobacz porówanie, ile kosztują najpopularniejsze magazyny energii, oraz jakie mają parametry i warunki gwarancyjne.

Osoby, które posiadają klasyczny inwerter sieciowy mogą albo wymienić go na hybrydowy, albo zamontować dodatkowo tzw. ładowarkę AC do sterowania baterią, ewentualnie zamontować magazyn energii z wbudowanym inwerterem (AC Coupled). To ostatnie rozwiązanie jest najdroższe.

Aby zwiększyć autokonsumpcję, zamiast kupować magazyn energii, znacznie taniej jest uruchamiać urządzenia elektryczne w ciągu dnia, np. nastwaiając godzinę uruchomienia pralki czy zmywarki w okolicach godzin największej produkcji energii z fotowoltaiki.

Użytkownicy falowników Fronius Symo, mogą w bardzo prosty sposób zwiększyć autokonsumpcję, wykorzystując przekaźniki zabudowane w inwerterze i uruchamiając w ten sposób urządzenia w domu, gdy poziom produkcji prądu z fotowoltaiki przekroczy określoną wielkość.

W poniższej tabeli pokazano wpływ poziomu autokonsumpcji na okres zwrotu instalacji fotowoltaicznej. Do obliczeń przyjęto cenę prądu dla gospodarstw domowych w 2025 roku w wysokości 1,00 zł / kWh. Cena po jakiej prosumenci sprzedają energię elektryczną wynosi 0,30 zł/kWh.

Na tym przykładzie widać, że odpowiedni dobór wielkości instalacji fotowoltaicznej oraz dostosowanie zużycia prądu do okresów jego produkcji umożliwia skrócenie czasu zwrotu inwestycji z 7 do ok. 4,5 roku.

Jak zwiększyć autokonsumpcję z fotowoltaiki

W tabeli poniżej porównujemy sposoby zwiększenia autokonsumpcji w fotowoltaice.

Dzięki zmianie nawyków można zwiększyć autokonsumpcję w domu. Uruchamiając odbiorniki elektryczne gdy świeci słońce (zamiast np. wieczorem) można znacznie zwiększyć autokonsumpcję.

Liczba jednocześnie uruchamianych urządzeń jest ograniczona przez bieżącą moc z instalacji fotowoltaicznej – włączając zbyt wiele odbiorników można zmarnować potencjał drzemiący w autokonsumpcji.

Na przykład jednoczesne włączenie zmywarki do naczyń oraz pralki może spowodować przekroczenie dostępnej mocy z fotowoltaiki i konieczność pobrania prądu z sieci. Dlatego czasami lepiej najpierw włączyć jeden odbiornik, a gdy już zakończy on pracę, włączyć drugi odbiornik. Aby na bieżąco widzieć, jaka jest wysokość autokonsumpcji, warto posiadać licznik energii, tzw. Smart Meter.

Innym sposobem na wzrost autokonsumpcji jest podgrzewanie wody energią z instalacji fotowoltaicznej. Zamiast wysyłać energię z fotowoltaiki do sieci, za co otrzymujemy niewielkie dochody, w wielu przypadkach korzystniejsze jest wykorzystanie tej energii do np. podgrzania wody.

Jak zwiększyć autokonsumpcję z fotowoltaiki w najprostszy sposób? Montując instalację fotowoltaiczną o mniejszej mocy. Im mniejsza instalacja, tym większa autokonsumpcja. Wadą takiego rozwiązania jest mniejsza możliwość obniżenia rachunków za prąd, ale jest ono bardziej opłacalne.

Zobacz porównanie cen najpopularniejszych paneli fotowoltaicznych.

Dobierając moc instalacji fotowoltaicznej oraz rozmieszczenie paneli fotowoltaicznych (o ile możliwe są rózne warianty rozmieszczenia modułów na dachu), warto poznać swój profil zużycia energii elektrycznej, aby w miarę możliwości zwiększyć w ten sposób autokonsumpcję:

Znając własny profil zużycia prądu, można wykonać projekt rozmieszczenia paneli fotowoltaicznych w taki sposób, aby zwiększyć autokonsumpcję z fotowoltaiki.

Oczywiście, nie zawsze będzie to możliwe, ale jeżeli dach na to pozwala, to czemu nie skorzystać?

Dawniej, najważniejsza była wielkość produkcji prądu z fotowoltaiki, czyli montaż paneli fotowoltaicznych w kierunku południowym. Obecnie, gdy zasady gry uległy zmianie (system opustów zastąpiono net-billingiem), reguły doboru wielkości instalacji fotowoltaicznej oraz kierunku montażu modułów solarnych również muszą ulec dostosowaniu, aby zapewnić odpowiednią opłacalność fotowoltaiki.

Tym bardziej, że coraz częściej występują godziny z ujemnymi cenami energii. I chociaż obecnie dla prosumentów nie oznacza to, że muszą dopłacać do sprzedaży prądu ze swojej instalacji PV, oddawanie tego prądu za darmo również nie jest dobrym pomysłem.

Jak sprawdzić swój profil zużycia prądu? Można to zrobić pobierając tzw. raport dobowo-godzinowy ze swojego konta u dostawcy energii elektrycznej.

Wpływ wielkości instalacji PV na autokonsumpcję

Moc instalacji fotowoltaicznej ma istotne znaczenie na autokonsumpcję z fotowoltaiki i jeżeli zależy nam na jak jajwyższej autokonsumpcji, aby osiągać jak największe zyski, warto przemyśleć jaką moc fotowoltaiki zamontować.

Na poniższym wykresie przedstawiono szacunkowe wartości autokonsumpcji dla gospodarstwa domowego o zapotrzebowaniu ok 3.300 kWh energii elektrycznej rocznie.

Wielkość autokonsumpcji maleje wraz ze wzrostem wielkości instalacji fotowoltaicznej. Dla małych instalacji, np. instalacji balkonowych, poziom autokonsumpcji przekracza 50%. Im większa instalacja PV tym niższa autokonsumpcja.

Badania przeprowadzono dla trzech rodzajów gospodarstw domowych:

• W domu cały dzień – przynajmniej jedna osoba przebywa w domu w ciągu tygodnia pomiędzy godziną 9 rano a 5 po południu,
• W domu pół dnia – dom jest na ogół pusty przez pół dnia, tzn. albo we wszystkie poranki albo we wszystkie popołudnia w ciągu tygodnia,
• Poza domem cały dzień – dom jest na ogół niezamieszkany od poniedziałku do piątku.

Najwyższą autokonsumpcję uzyskuje się w przypadku przebywania w domu we wszystkie dni tygodnia, czyli np. jeżeli ktoś pracuje z domu i w przypadku najmniejszych instalacji PV może ona nawet przekroczyć 80%.

Zobacz, ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna do Twojego domu

Oferty od instalatorów znajdujących się blisko Ciebie - nie musisz tracić czasu na szukanie doświadczonych i wiarygodnych firm

Od Akademii Fotowoltaiki otrzymasz profesjonalne, obiektywne porady, jak wybrać instalację fotowoltaiczną aby zwiększyć jej opłacalność.

Po 1 - 2 miesiącach zadzwonimy z pytaniem, jak oceniasz instalatorów. To stanowi kryterium wyboru firm instalatorskich

Porównaj oferty od lokalnych instalatorów

Podsumowanie

• Autokonsumpcja odnosi się do produkcji i konsumpcji tego samego prądu w miejscu gdzie znajduje się instalacja fotowoltaiczna (czyli w domu lub w biurze).
• Autokonsumpcja następuje na dwa sposoby: zasilanie prądem odbiorników bezpośrednio z instalacji PV, lub ładowanie magazynu energii i wykorzystanie prądu z magazynu w czasie późniejszym.
• Po wprowadzeniu net-billingu, autokonsumpcja jest najskuteczniejszym sposobem na zwiększenie zysków z instalacji fotowoltaicznej.

Autor: Ryszard Jesionowski