Na czym polega OZE?

Zasada działania OZE krok po kroku

Zasada działania OZE zaczyna się od odnawialnego, niekopalnego źródła energii. Może nim być promieniowanie słoneczne, ruch powietrza, przepływ wody, ciepło zgromadzone w gruncie lub otoczeniu, a także biomasa i biogaz. Taki katalog znajduje się zarówno w polskiej ustawie o odnawialnych źródłach energii, jak i w prawie unijnym.^[1][2]

Główne rodzaje OZE i ich zastosowanie

Poszczególne rodzaje OZE wykorzystują inne zjawiska naturalne i dają inną postać energii. Nie każda technologia pasuje do każdego budynku, ponieważ różnią się wymaganiami przestrzennymi, sposobem pracy i zależnością od warunków lokalnych.

Ta tabela pokazuje ważne rozróżnienie: OZE mówi o pochodzeniu energii, natomiast nazwa urządzenia mówi o sposobie jej wykorzystania. Fotowoltaika i kolektor korzystają z tego samego źródła, ale dostarczają różne nośniki energii. Pompa ciepła wykorzystuje ciepło otoczenia, lecz do pracy potrzebuje także energii napędowej. Nie produkuje więc ciepła z niczego, tylko przenosi je z dolnego źródła do instalacji budynku.

Jak OZE działa w domu?

W domu jednorodzinnym OZE najczęściej staje się częścią większego układu. Instalacja fotowoltaiczna współpracuje z domową instalacją elektryczną i siecią. Pompa ciepła współpracuje z ogrzewaniem podłogowym, grzejnikami lub zasobnikiem ciepłej wody. Kolektory słoneczne wymagają obiegu solarnego i miejsca, w którym można zgromadzić ciepło. Każde rozwiązanie ma własny sterownik, zabezpieczenia i warunki prawidłowej pracy.

To, jak działa OZE w konkretnym budynku, zależy więc od zapotrzebowania na energię i od profilu jej zużycia. Dom o dużych stratach ciepła potrzebuje innej instalacji grzewczej niż budynek dobrze zaizolowany. Sama moc urządzenia nie naprawi strat przez przegrody, a wielkość instalacji fotowoltaicznej nie powinna wynikać wyłącznie z dostępnej powierzchni dachu. Punktem wyjścia są potrzeby budynku, dopiero później wybiera się technologię.

Źródło odnawialne a urządzenie OZE

Określenie urządzenie OZE jest skrótem myślowym. Odnawialne jest źródło energii, nie sam falownik, moduł, pompa czy kocioł. Urządzenie zostało wyprodukowane z materiałów, wymaga konserwacji i kiedyś zostanie wymienione. Jego ocena nie kończy się zatem na etykiecie OZE. Liczą się także sprawność, trwałość, serwis, prawidłowy dobór i sposób zasilania.

Widać to szczególnie przy pompie ciepła. Prawo unijne zalicza do energii odnawialnej między innymi energię otoczenia, czyli naturalnie występujące ciepło zgromadzone w powietrzu lub wodzie, oraz energię geotermalną z gruntu.^[2] Pompa pobiera to ciepło, ale sprężarka, pompy obiegowe i automatyka potrzebują prądu. Rzeczywisty efekt całego systemu zależy więc od warunków pracy urządzenia i od pochodzenia energii elektrycznej.

Podobnie instalacja fotowoltaiczna nie jest domowym źródłem ciepła sama w sobie. Wytwarza prąd, który może zasilać pompę ciepła, grzałkę, urządzenia domowe lub samochód. Połączenie technologii może zwiększyć wykorzystanie energii na miejscu, ale wymaga sterowania i świadomego dopasowania godzin produkcji do godzin zużycia.

Najczęstsze nieporozumienia dotyczące OZE

Prosument i przepływ energii między domem a siecią

W przypadku domowej produkcji energii elektrycznej pojawia się pojęcie prosumenta. Dyrektywa unijna opisuje prosumenta energii odnawialnej jako odbiorcę końcowego, który wytwarza odnawialną energię elektryczną na własne potrzeby i może ją magazynować albo sprzedawać.^[2] Nie oznacza to jednak, że sieć jest bezpłatnym magazynem ani że każda kilowatogodzina wyprodukowana w innym czasie ma dla gospodarstwa taką samą wartość.

W praktyce energia z instalacji fotowoltaicznej najpierw zasila działające odbiorniki. Nadwyżka może ładować magazyn albo płynąć do sieci, a niedobór jest pokrywany z magazynu lub przez pobór z sieci. Sposób rozliczania zależy od aktualnych zasad i umowy, dlatego nie należy budować decyzji inwestycyjnej na zasłyszanym modelu rozliczeń bez sprawdzenia dokumentów obowiązujących dla danej instalacji.

Jak wybrać OZE do domu?

Wybór zaczyna się nie od katalogu urządzeń, lecz od określenia celu. Innego rozwiązania wymaga obniżenie zużycia paliwa do ogrzewania, innego produkcja energii elektrycznej, a jeszcze innego zabezpieczenie wybranych obwodów podczas przerwy w zasilaniu. Jedna instalacja może wspierać kilka celów, ale każdy z nich trzeba nazwać i sprawdzić osobno.

1. Określ potrzeby. Rozdziel energię na ogrzewanie, ciepłą wodę i prąd dla urządzeń.
2. Sprawdź budynek. Oceń izolację, wentylację, straty ciepła i parametry istniejącej instalacji.
3. Sprawdź warunki lokalne. Uwzględnij dach, zacienienie, grunt, otoczenie, hałas i możliwość przyłączenia.
4. Porównaj systemy, nie pojedyncze urządzenia. Uwzględnij automatykę, zasobnik, magazyn, zabezpieczenia i serwis.
5. Ustal kolejność prac. Modernizacja przegród, instalacji grzewczej i źródła energii powinna tworzyć jeden plan.

Taki tok postępowania chroni przed sytuacją, w której urządzenie jest technicznie poprawne, ale nie pasuje do całego domu. Firmy OZE powinny otrzymać ten sam zestaw danych, aby ich propozycje dało się porównać pod względem zakresu, założeń i sposobu działania, a nie tylko ceny jednego elementu.

Na czym polega OZE w jednym zdaniu?

OZE polega na pobraniu energii z odnawialnego, niekopalnego źródła i przekształceniu jej w prąd, ciepło lub chłód, które można wykorzystać w budynku, zmagazynować albo przekazać do sieci. Dobra instalacja zaczyna się od rozpoznania potrzeb domu i warunków lokalnych, a kończy na dopasowaniu urządzeń, sterowania oraz kolejności modernizacji. Dopiero taki system pokazuje, jak działa OZE w praktyce.