Case study – duża instalacja fotowoltaiczna w gospodarstwie rolnym

Gospodarstwa rolne to jeden z segmentów, w których fotowoltaika o dużej mocy potrafi zrobić naprawdę dużą różnicę w rachunku ekonomicznym całego gospodarstwa. Wysokie i często całoroczne zużycie energii – chłodnie, suszarnie, systemy nawadniania, obory z automatyką – sprawia, że dobrze zaprojektowana instalacja PV bywa jedną z najbardziej opłacalnych inwestycji, jakie rolnik może podjąć w perspektywie kilkunastu lat.

Ten case study opisuje uśredniony, typowy przebieg realizacji dużej instalacji fotowoltaicznej w gospodarstwie rolnym na terenie województwa małopolskiego. Dane są reprezentatywne dla tego typu projektów, bez ujawniania danych identyfikujących konkretnego klienta.

1. Charakterystyka gospodarstwa i punkt wyjścia

Gospodarstwo prowadziło produkcję mieszaną – hodowlę zwierząt oraz uprawy, z własną chłodnią i suszarnią zboża. Roczne zużycie energii elektrycznej wynosiło ok. 60-70 MWh, przy czym zapotrzebowanie było rozłożone nierównomiernie w ciągu roku – większe latem (nawadnianie, chłodnia) i w okresie żniw (suszarnia), mniejsze zimą.

Rolnik miał przyłącze trójfazowe o odpowiedniej mocy, dach obory nadający się częściowo pod montaż, a także wolną działkę przylegającą do zabudowań gospodarczych. To dało nam kilka opcji do rozważenia już na starcie projektu.

2. Jak dobraliśmy moc instalacji

Dobór mocy dla dużego gospodarstwa rolnego nigdy nie polega na prostym przemnożeniu rocznego zużycia przez uśredniony współczynnik produkcji. Trzeba wziąć pod uwagę sezonowość – w tym przypadku szczyt zapotrzebowania przypadał na miesiące letnie, co dobrze koresponduje z okresem najwyższej produkcji fotowoltaicznej.

Ostatecznie zaprojektowaliśmy instalację o mocy ok. 80 kWp, złożoną z ok. 175-180 modułów o mocy 450-460 W. Przy tej wielkości kluczowe było też prawidłowe dobranie mocy inwerterów (rozłożonych na kilka jednostek dla lepszej niezawodności) oraz odpowiedniego zabezpieczenia instalacji elektrycznej gospodarstwa.

Dlaczego nie mniej i nie więcej

Zbyt mała instalacja nie pokryłaby szczytowego zapotrzebowania chłodni i suszarni w sezonie. Zbyt duża – generowałaby nadwyżki produkcji trudne do w pełni opłacalnego zagospodarowania, biorąc pod uwagę aktualne zasady rozliczeń w systemie net-billing. Moc 80 kWp była kompromisem wynikającym z analizy rzeczywistych profili zużycia, a nie z arbitralnej decyzji "im więcej, tym lepiej".

3. Dach czy grunt – decyzja o lokalizacji paneli

Dach obory pozwalał zmieścić maksymalnie ok. 45-50 kWp – reszta musiała trafić na grunt. Ostatecznie zdecydowaliśmy się na rozwiązanie mieszane: część instalacji na dachu obory (dobra orientacja, brak zacienienia), a resztę na konstrukcji naziemnej na sąsiadującej działce nieużytkowanej rolniczo.

Fotowoltaika na gruncie w rolnictwie ma swoją specyfikę – wymaga innego fundamentowania (wbijane pale lub śruby gruntowe, zależnie od rodzaju podłoża), innego kąta nachylenia paneli (możliwość optymalizacji pod kątem maksymalnej produkcji rocznej) oraz uwzględnienia dostępu serwisowego i koszenia trawy pod konstrukcją.

4. Przebieg realizacji krok po kroku

Realizacja projektu tej skali przebiegała w kilku etapach:

1. Wizja lokalna i pomiary – ocena dachu obory, badanie gruntu pod konstrukcję naziemną, analiza rachunków za energię z ostatnich 12-24 miesięcy
2. Projekt techniczny – dobór modułów, inwerterów, tras kablowych, zabezpieczeń
3. Formalności – zgłoszenie do operatora sieci, uzyskanie warunków przyłączenia dla instalacji o większej mocy
4. Montaż konstrukcji dachowej – prace na dachu obory, zaplanowane tak, by nie zakłócać codziennej pracy gospodarstwa
5. Montaż konstrukcji naziemnej – fundamentowanie, montaż stelaży, układanie modułów
6. Podłączenie elektryczne i uruchomienie – integracja obu części instalacji, testy, uruchomienie

Cały proces, od podpisania umowy po uruchomienie, zajął kilka miesięcy – z czego znacząca część to oczekiwanie na formalności związane z przyłączeniem instalacji o większej mocy do sieci operatora.

5. Wyzwania specyficzne dla rolnictwa

Instalacje dla gospodarstw rolnych mają swoją specyfikę, która różni je od typowych montaży domowych czy nawet biznesowych:

Ciągłość pracy gospodarstwa

Chłodnia i systemy automatyki w oborze nie mogą stać bez prądu nawet przez chwilę dłużej niż to konieczne. Wymagało to precyzyjnego zaplanowania krótkich okien wyłączenia zasilania na czas podłączeń elektrycznych.

Warunki gruntowe pod konstrukcję naziemną

Badanie gruntu wykazało zróżnicowaną nośność na różnych fragmentach działki, co wymagało dostosowania sposobu fundamentowania konstrukcji naziemnej w części terenu.

Zapylenie i specyfika środowiska rolniczego

Bliskość obory i pracujących maszyn rolniczych oznacza większe zapylenie modułów niż w typowym otoczeniu miejskim czy podmiejskim. To wpłynęło na rekomendację częstszego czyszczenia paneli niż w standardowej instalacji domowej – więcej o tym, jak i kiedy to robić, piszemy w artykule czyszczenie paneli fotowoltaicznych.

6. Efekty i wnioski po sezonie

Po pierwszym pełnym sezonie eksploatacji można było zaobserwować kilka wymiernych efektów:

• Wysoki poziom pokrycia zapotrzebowania własnego w miesiącach letnich, kiedy zbiegają się szczyt produkcji PV i szczyt zużycia energii (chłodnia, nawadnianie)
• Wyraźne obniżenie rachunków za energię w okresie żniw, gdy suszarnia pracowała intensywnie w ciągu dnia
• Nadwyżki produkcji w miesiącach o mniejszym zużyciu (wczesna wiosna, późna jesień), rozliczane w systemie net-billing

Warto podkreślić, że w gospodarstwach rolnych o dużym, sezonowym zużyciu energii, rozważenie magazynu energii może dodatkowo poprawić wykorzystanie własnej produkcji – choć w tym konkretnym przypadku, ze względu na budżet inwestycji, magazyn energii pozostał tematem do rozważenia na kolejnym etapie.

7. Dla jakich gospodarstw taka instalacja ma sens

Nie każde gospodarstwo potrzebuje instalacji rzędu kilkudziesięciu kWp. Duża instalacja PV ma szczególny sens, gdy gospodarstwo:

• ma chłodnię, suszarnię lub inne urządzenia energochłonne pracujące głównie latem,
• prowadzi hodowlę z systemami wentylacji i automatyki wymagającymi stałego zasilania,
• korzysta z nawadniania pól w okresie letnim,
• ma wystarczająco dużo miejsca na dachu budynków gospodarczych lub wolny grunt nienadający się pod uprawę.

Jeśli prowadzisz gospodarstwo rolne w Małopolsce, Podkarpaciu, na Śląsku lub w Świętokrzyskiem i zastanawiasz się nad podobną inwestycją, zachęcamy do kontaktu – każde gospodarstwo ma inny profil zużycia i wymaga indywidualnej analizy. Warto też sprawdzić aktualne dofinansowania dostępne dla rolnictwa, w tym możliwości związane z Grantem OZE BGK.

Polecamy również nasz artykuł o agrofotowoltaice oraz o tym, kiedy lepiej wybrać montaż na gruncie, a kiedy na dachu w gospodarstwie rolnym. Jeśli szukasz fotowoltaiki bliżej Krakowa, sprawdź też ofertę na stronie fotowoltaika Kraków.

Więcej podobnych realizacji znajdziesz na stronie Realizacje.