Instalacja fotowoltaiczna na gruncie. Kiedy warto rozważyć jej budowę?

Instalacja fotowoltaiczna na dachach budynków to najbardziej powszechny widok i najczęstsze skojarzenie po usłyszeniu hasła “fotowoltaika”. W rzeczy samej montaż paneli na dachu jest najbardziej popularnym rozwiązaniem, kiedy przyszli prosumenci decydują się na własną energię elektryczną ze Słońca.

Nie zawsze jednak montaż instalacji na dachu jest możliwy, dlatego inwestorzy chcący mieć własną elektrownię słoneczną z OZE, muszą wziąć pod uwagę montaż instalacji fotowoltaicznej na gruncie. Nie jest to zło konieczne, ponieważ taka instalacja ma wiele zalet. Kiedy zatem należy rozważyć instalację na gruncie? Dlaczego montaż na dachu jest zwykle chętniej wybieraną opcją oraz czego wymaga taka “przyziemna inwestycja” i jakie ma wady?

Kiedy fotowoltaika na gruncie jest tą lepszą opcją?

Bywa, że nawet najlepszy specjalista-architekt od projektowania ułożenia paneli fotowoltaicznych i pozostałych komponentów instalacji PV, nie znajduje rozwiązania na optymalne ich rozmieszczenie w obrębie naszego dachu. Przeważnie przyczynę stanowią 3 problematyczne, najczęściej występujące w takich przypadkach, sytuacje:

Kąt nachylenia dachu budynku jest zbyt duży – generalnie by montaż paneli fotowoltaicznych miał rację bytu, spad zadaszenia powinien odznaczać się kątem nachylenia 30-45 stopni. Im wyższy kąt nachylenia przekraczający preferowaną wartość, tym mniej opłacalne jest montowanie instalacji fotowoltaicznej w tym miejscu, ponieważ takie warunki utrudniają efektywne pozyskiwanie promieni słonecznych.
Brak miejsca na dachu – problem dość oczywisty, ponieważ nie jest możliwe ułożenie paneli fotowoltaicznych bez odpowiedniej ilości miejsca. Szacuje się, że 1 kWp wymaga ponad 6 m2 powierzchni. Sporym utrudnieniem są również wysokie kominy i tzw. jaskółki, które znacznie komplikują montaż paneli przez stwarzanie przeszkód, bo jak wiadomo panele łączone są ze sobą szeregowo.
Dach wymaga remontu – montaż instalacji PV na dachu o wątpliwym stanie technicznym stwarza ogromne ryzyko np. zawalenia się dachu pod dużym ciężarem, jakim charakteryzują się panele fotowoltaiczne. Ponadto naraża inwestora na dodatkowe koszty.

O montażu paneli fotowoltaicznych na gruncie warto również pomyśleć kiedy dach budynku jest znacznie zacieniony i ma mocno ograniczony dostęp do promieni słonecznych. Choć w podobnych sytuacjach zaleca się montaż paneli fotowoltaicznych z optymalizatorami mocy lub mikroinwerterami, to może okazać się to o wiele bardziej problematyczne i kosztowne niż instalacja paneli na gruncie, zwłaszcza jeżeli wokół posiadłości jest sporo niezagospodarowanego terenu.

Jakie warunki należy zapewnić, by móc zamontować panele fotowoltaiczne na gruncie?

Gdy już zostanie ustalone, że montaż paneli powinien mieć miejsce właśnie na gruncie, należy pamiętać, że ten wybór również ma swoje wymogi techniczne, mianowicie:

orientacja paneli fotowoltaicznych względem Słońca oraz kąt nachylenia - idealnym kierunkiem zorientowania płaszczyzny paneli jest południe lub maksymalnie zbliżona do niego orientacja - w tym przypadku moduły montowane na gruncie mają przewagę nad instalacją dachową, ponieważ możliwości ich ustawienia jest więcej. W aspekcie kąta nachylenia jest analogicznie, jak w przypadku instalacji na dachu - optimum mieści się w przedziale 30-45 stopni i również jest łatwiejsze do osiągnięcia na gruncie. Co ciekawe, dla tego typu instalacji stworzono tzw. solar tracker (inaczej: system nadążny za Słońcem), który za pomocą siłowników ustawia w ciągu dnia panele fotowoltaiczne w takim ułożeniu, które gwarantuje najbardziej efektywne pozyskiwanie energii,
zacienienie, zabrudzenie oraz optymalizacja temperatury - wydajność instalacji PV spada, gdy ta się przegrzewa, jest zabrudzona lub jest narażona na zacienienia, dlatego należy zadbać o maksymalnie niezacieniony teren, oddalony od drogi, drzew (i innych źródeł zabrudzeń czy cienia) oraz zastosowanie konstrukcji o 1,5-2,5 m wysokości. Stelaże sprawiają, że panele łatwiej się chłodzą,
gleba - waga jaką cechują się panele stwarza konieczność zapewnienia stabilnego podłoża celem uniknięcia "zapadania się" konstrukcji w ziemi,
zabezpieczenie - ważne jest, by chronić instalacje fotowoltaiczne na gruncie przed kradzieżą lub uszkodzeniami mechanicznymi, ponieważ panele słoneczne montowane na gruncie stanowią łatwo dostępny cel. Czasem wystarczy ogrodzenie działki.

Główne elementy montażu paneli fotowoltaicznych na gruncie

Montaż paneli fotowoltaicznych na gruncie wymaga nieco więcej nakładów pracy i sił ze względu na system montażowy, który w odróżnieniu od instalacji PV na dachu, wymaga solidnych stelaży wykonanych z ocynkowanej, pokrytej magelitową powłoką stali. Konstrukcja sięgająca nawet 2,5 metra musi utrzymać kilkadziesiąt kilogramów, które niosą ze sobą panele - musi zatem być odporna na korozję i różne warunki atmosferyczne. Istnieją dwa rodzaje montowania konstrukcji pod tego typu instalacje fotowoltaiczne: wbijanie/wkręcanie stelaży w grunt lub mocowanie ich w zalewie betonowej. W pierwszym przypadku w zależności od rodzaju gleby, stelaże wbija się na głębokość około 1,5 m, w drugim wykopuje się otwory, umieszcza stelaże i zalewa betonem (bądź mocuje się w gotowym fundamencie betonowym. Niezależnie od wybranej metody, należy również wykopać rowy pod przewody zasilające AC. Po zamocowaniu konstrukcji i przeciągnięciu kabli zakłada się panele fotowoltaiczne i pozostałe komponenty.

Instalacja fotowoltaiczna na gruncie. Kiedy warto rozważyć jej budowę? 2

Czy potrzebne nam pozwolenie na montaż?

W przypadku różnych inwestycji, formalności są często nieodłącznym towarzyszem, zwłaszcza w przypadku zagadnień Prawa Budowlanego. Na szczęście fotowoltaika na gruncie nie wymaga pozwolenia na budowę dopóki nie przekracza 50 kWp mocy. Jeżeli nasz projekt przewiduje moc większą niż 50 kWp, trzeba postarać się o pozwolenie zanim rozpocznie się budowa.

Pozwolenie na instalację na gruncie - wyjątki

Montaż paneli fotowoltaicznych na gruncie wymaga pozwolenia w kilku wyjątkowych sytuacjach:

gdy będzie to powodowało konieczność przebudowy budynku,
budowa wymaga oceny w kryteriach oddziaływania na obszar Natura 2000,
obszar inwestycji jest wpisany w rejestr zabytków.

Ponadto warto uzgodnić projekt instalacji z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej.

Wady i zalety fotowoltaiki na gruncie

Jakie korzyści oraz jakie koszty niesie ze sobą fotowoltaika na gruncie? Z pewnością posiada szereg zalet:

Dowolność i większe możliwości w ustawieniu modułów,
Nasz budynek i jego dach pozostają w stanie nienaruszonym,
Łatwo dostępne, np. w przypadku konserwacji,
Panele fotowoltaiczne łatwiej się chłodzą,
Zagospodarowanie nieużytków,
Od listopada 2019 roku VAT 8% zamiast 23%.

Jakie natomiast ma wady?

Przez łatwiejszą dostępność, fotowoltaika na gruncie jest bardziej narażona na kradzieże i uszkodzenia,
Szacunkowo jest około 20% droższa od instalacji dachowej (głównie dlatego inwestorzy, jeżeli mogą, wybierają instalację na dachu),
Jeżeli wokół budynku jest mało miejsca, to taka instalacja może przeszkadzać, zajmując dużo przestrzeni.

W ostatecznym rozrachunku widać, że zalety przeważają nad wadami i praktyka również pokazuje, że instalacja na gruncie może okazać się lukratywną inwestycją.