Dobór odnawialnego źródła energii powinien zaczynać się od analizy tego, kiedy i w jakiej ilości energia jest zużywana, a nie wyłącznie od rocznego zapotrzebowania. Inne rozwiązanie może być korzystne dla obiektu zużywającego najwięcej energii w ciągu dnia, a inne dla budynku o wysokim zapotrzebowaniu wieczorem, nocą lub zimą.
Najważniejsze jest więc dopasowanie profilu produkcji źródła do profilu zużycia energii.
Sprawdź ➡ odnawialne źródła energii!
Czym jest profil zużycia energii?
Profil zużycia pokazuje, jak zmienia się zapotrzebowanie na energię w czasie.
Może być analizowany w ujęciu:
- godzinowym,
- dobowym,
- tygodniowym,
- miesięcznym,
- sezonowym.
Dwa obiekty zużywające rocznie tyle samo energii mogą mieć zupełnie inne profile. Jeden może pobierać większość energii w ciągu dnia, a drugi głównie wieczorem i nocą.
Dlaczego samo roczne zużycie energii nie wystarcza?
Roczne zużycie pokazuje całkowitą ilość pobranej energii, ale nie informuje, kiedy faktycznie jest ona potrzebna.
Ma to duże znaczenie w przypadku OZE, ponieważ produkcja również zmienia się w czasie.
Fotowoltaika produkuje najwięcej w dzień. Energetyka wiatrowa zależy od warunków pogodowych. Pompa ciepła zwiększa zużycie energii szczególnie w sezonie grzewczym.
Dlatego kluczowe jest porównanie obu wykresów: produkcji i zapotrzebowania.
Kiedy fotowoltaika dobrze pasuje do profilu zużycia?
Fotowoltaika dobrze współpracuje z obiektami, w których duża część energii jest zużywana w ciągu dnia.
Dotyczy to między innymi:
- biur,
- zakładów produkcyjnych,
- magazynów,
- sklepów,
- szkół,
- obiektów usługowych.
Jeżeli pobór energii jest wysoki w godzinach największej produkcji PV, rośnie poziom autokonsumpcji.
Co oznacza wysoka autokonsumpcja?
Autokonsumpcja to część energii wyprodukowanej przez instalację, która jest zużywana bezpośrednio w obiekcie.
Im większa autokonsumpcja, tym mniej energii trzeba oddawać do sieci i później pobierać ponownie.
Wysoki poziom autokonsumpcji występuje wtedy, gdy produkcja z OZE pokrywa się czasowo z aktualnym zapotrzebowaniem.
Jak profil zużycia wpływa na dobór mocy fotowoltaiki?
Moc instalacji powinna być analizowana nie tylko względem rocznego zużycia, ale także chwilowego zapotrzebowania.
Jeżeli instalacja jest bardzo duża, a zużycie w ciągu dnia niskie, może powstawać dużo nadwyżek.
Mniejsza instalacja może natomiast wykorzystywać większą część produkcji bezpośrednio na miejscu.
Dlatego największa możliwa moc nie zawsze najlepiej odpowiada profilowi energetycznemu obiektu.
Kiedy magazyn energii poprawia dopasowanie profilu?
Magazyn energii pozwala przesunąć wykorzystanie energii w czasie.
Nadwyżki powstające w ciągu dnia mogą zostać zgromadzone i wykorzystane później, na przykład wieczorem lub w nocy.
Magazyn jest szczególnie istotny tam, gdzie:
- produkcja i zużycie występują w różnych godzinach,
- powstają regularne nadwyżki,
- zapotrzebowanie rośnie po zachodzie słońca,
- system ma ograniczać pobór energii z sieci.
Jak energetyka wiatrowa różni się od fotowoltaiki?
Produkcja energii z wiatru nie jest związana bezpośrednio z porą dnia.
Turbina może produkować energię rano, wieczorem i nocą, jeżeli występują odpowiednie warunki wiatrowe.
Profil produkcji jest jednak bardziej zależny od lokalnych warunków pogodowych.
Z tego względu energia wiatrowa może uzupełniać fotowoltaikę w systemach hybrydowych.
Czy połączenie kilku źródeł może lepiej pasować do zużycia?
System hybrydowy może ograniczać różnice pomiędzy produkcją i zapotrzebowaniem.
Przykładowo fotowoltaika może odpowiadać za produkcję w słoneczne godziny dzienne, a inne źródło za energię w okresach niższej produkcji PV.
Do systemu można również dołączyć magazyn energii.
Takie rozwiązanie zwiększa elastyczność całego układu energetycznego.
Jak sezonowość wpływa na wybór źródła energii?
Zużycie energii często zmienia się w zależności od pory roku.
W budynkach ogrzewanych pompą ciepła zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie zimą.
Fotowoltaika produkuje natomiast najwięcej energii wiosną i latem.
Oznacza to, że roczny bilans energii może wyglądać korzystnie, mimo że produkcja i zużycie nie pokrywają się w poszczególnych miesiącach.
Jak pompa ciepła wpływa na profil energetyczny budynku?
Pompa ciepła zwiększa udział energii elektrycznej w całkowitym zużyciu budynku.
Największe zapotrzebowanie pojawia się zwykle w okresie grzewczym.
Jeżeli współpracuje z fotowoltaiką, część energii może być pokrywana bezpośrednio z instalacji PV, ale sezonowe profile obu systemów nie są identyczne.
Latem produkcja PV jest wysoka, natomiast zapotrzebowanie pompy na ogrzewanie jest niewielkie.
Jak wygląda profil przedsiębiorstwa pracującego w dzień?
Firma działająca głównie w godzinach 7:00–17:00 może mieć profil dobrze dopasowany do fotowoltaiki.
Maszyny, wentylacja, klimatyzacja, oświetlenie i urządzenia biurowe pracują wtedy, gdy moduły produkują energię.
Taki układ sprzyja wysokiej autokonsumpcji bez konieczności magazynowania dużej części produkcji.
Jak wygląda profil obiektu pracującego nocą?
W obiekcie o wysokim poborze energii nocą fotowoltaika nie pokrywa bezpośrednio dużej części zapotrzebowania.
Energia wytwarzana w ciągu dnia może zostać oddana do sieci albo skierowana do magazynu.
W takim przypadku większe znaczenie ma możliwość przesuwania energii w czasie lub wykorzystanie dodatkowego źródła o innym profilu produkcji.
Jak zużycie szczytowe wpływa na dobór systemu?
W niektórych obiektach problemem nie jest duże zużycie przez całą dobę, lecz krótkie okresy bardzo wysokiego poboru mocy.
Takie szczyty mogą występować podczas jednoczesnego uruchamiania maszyn, ładowania pojazdów albo pracy urządzeń grzewczych.
Magazyn energii może wtedy pełnić inną funkcję niż samo zwiększanie autokonsumpcji. Może dostarczać część mocy w okresach największego obciążenia.
Czy profil zużycia może się zmieniać?
Profil energetyczny obiektu nie jest stały.
Może zmienić się po:
- zakupie nowych maszyn,
- rozbudowie budynku,
- montażu pompy ciepła,
- uruchomieniu klimatyzacji,
- zakupie samochodu elektrycznego,
- zmianie godzin pracy,
- zwiększeniu produkcji.
Dlatego system OZE może być projektowany również z uwzględnieniem przyszłego wzrostu zapotrzebowania.
Jakie dane są potrzebne do analizy profilu zużycia?
Najbardziej użyteczne są dane pokazujące zużycie w krótkich przedziałach czasu.
Pozwalają one określić:
- pobór bazowy,
- godziny największego zużycia,
- nocne zapotrzebowanie,
- różnice między dniami roboczymi i weekendami,
- sezonowość,
- występowanie szczytów mocy.
Na tej podstawie można porównać profil zapotrzebowania z prognozowaną produkcją konkretnego źródła.
Jak dobrać OZE do profilu zużycia energii?
Podstawą jest dopasowanie momentu produkcji energii do momentu jej zużycia.
Fotowoltaika najlepiej odpowiada profilom z wysokim dziennym poborem energii. Magazyn pozwala przesuwać nadwyżki na inne godziny. Źródła o innym charakterze produkcji mogą natomiast uzupełniać system wtedy, gdy zapotrzebowanie występuje poza godzinami pracy fotowoltaiki.
Najważniejsze jest więc analizowanie nie tylko całkowitego zużycia energii, ale również jego rozkładu w czasie. To właśnie profil zużycia decyduje o tym, jak duża część produkcji z OZE może zostać wykorzystana bezpośrednio w obiekcie.
