Poniższy artykuł opracowano w oparciu o stan prawny obowiązujący w momencie powstania tego artykułu.
Redakcja nie gwarantuje aktualności tekstu w okresie późniejszym, jak również nie ponosi odpowiedzialności za ew. stosowanie się do zawartych w nim zaleceń.

Słoneczny dach

Co łączy PayPala, SpaceX'a, Powerwalla i Teslę Motors? Uważni czytelnicy Buduj z Głową i ci, którzy interesują się techniką i finansami, doskonale wiedzą. Tak - to osoba Elona Muska. O SpaceX mogliśmy przeczytać w artykule "W tydzień na Marsa..." (BzG 1/2017), a o Powerwallu w Aktualnościach BzG 1/2016. Z PayPala (s)korzystamy przy płatnościach elektronicznych, a Tesle - elektryczne samochody bezszelestnie przemierzają nie tylko amerykańskie, ale coraz częściej także nasze polskie drogi. W tym wszystkim brakowało jednego ogniwa, i to w dosłownym tego słowa znaczeniu - ogniwa fotowoltaicznego. Cóż to jest za problem dla osoby, która w tydzień chce dotrzeć na Marsa? Żaden. Kupuje się firmę, która takowe ogniwa produkuje.
Pod koniec ubiegłego roku Tesla Motors przejęła SolarCity, przedsiębiorstwo produkujące ogniwa słoneczne. W ten sposób spełnia się kolejna wizja E. Muska - samochód elektryczny, akumulatory do magazynowania energii i ogniwa słoneczne, które tę energię dostarczą. Dzięki SolarCity Elon Musk zbudował jedną z największych firm zajmujących się instalacją i finansowaniem paneli słonecznych dla klientów indywidualnych i biznesu. I może nie byłoby w tym nic dziwnego/ ciekawego, gdyby nie budowa samych ogniw/ paneli słonecznych, które mają być zamontowane na dachu, a dokładniej mają ten dach tworzyć.
Jak wyglądają panele słoneczne? Czarne, ciemnogranatowe, z mniejszą lub większą ramką, mocowane na powierzchni dachu nie tworzą zbyt urodziwego widoku. Produkt zaproponowany przez SolarCity to całkiem inna bajka. Mamy tu bowiem do czynienia z dachem solarnym (Solar Roof). Z dachem, który pokrywają dachówki solarne wykonane w ten sposób, że nie można ich odróżnić od zwykłej dachówki pozbawionej elementu solarnego (też produkowane przez SolarCity). W przeciwieństwie do płytki ze szkła teksturowanego, płytka z gładkiego szkła została zaprojektowana tak, aby można było zobaczyć ogniwa słoneczne pod pewnymi kątami. W ten sposób uzyskujemy atrakcyjny wizualnie dach i czerpiemy energię z promieni słonecznych!!!

Solarna dachówka składa się z trzech warstw: jedna to samo ogniwo (dachówka zawiera dwa ogniwa słoneczne o maksymalnej mocy 6 W każda), jest element nadający kolor i teksturę oraz hartowane szkło chroniące taką płytkę (dzięki niemu jest ona trzy razy twardsza od tradycyjnych dachówek). Na stronie firmy zamieszczono nawet „crash test” dachówki. W związku z tym producent udziela dożywotniej gwarancji wytrzymałościowej, a konkretnie do końca używalności domu lub czasu, aż przestanie dom istnieć.... oraz 30-letniej gwarancji na działanie dachówki pod względem energetycznym!!! Na początek przygotowano do wyboru cztery wzory dachówek. Pierwsze – bez żadnej tekstury o ciemnym kolorze. Typowe dla nowoczesnej zabudowy. Drugie – również ciemne, lecz dodatkowo z fakturą. Trzecie to płytki przypominające swoim wyglądem łupek. I ostatnie, chyba najbardziej niesamowite, przypominające swoim wzorem dachówki w stylu śródziemnomorskim (dachówka romańska). Wzory na dachówkach otrzymano za pomocą hydrografiki.
Hydrografika, czyli drukowanie metodą transferu wodnego, jest metodą trójwymiarowego dekorowania, umożliwiającą naniesienie grafiki o wysokim stopniu szczegółowości (np. rysunku słojów drewna, włókna węglowego itp.) na powierzchnię produktu. Hydrografika cechuje się również idealnie zespolonym nadrukiem z elementem pokrywanym, wysoką jakością wykonania, niepowtarzalnym wyglądem. Otrzymujemy w ten sposób produkt o trwałości porównywalnej do powłoki lakierniczej, odporny na warunki atmosferyczne i wysoką temperaturę.
Jak dodaje E. Musk, dachówki solarne mogą być wyposażone w elementy grzewcze, które będą rozpuszczać śnieg. Posiadaczami pierwszych domów, które wyposażono w Słoneczny Dach zostali pracownicy Tesli i sam prezes. Choć na przykładowych dachach mamy cztery rodzaje dachówek, to na dzień dzisiejszy dostępne są w sprzedaży tylko dwa pierwsze wzory. Pozostałe mają być gotowe w połowie przyszłego roku. Mało tego, pierwsza sprzedaż ma miejsce w Kalifornii.... Sprzedaż w kolejnych stanach, a także międzynarodowa ma ruszyć w 2018 roku. Czyli całkiem niedługo. Niestety producent na swojej stronie internetowej nie zamieścił Polski jako miejsca docelowej sprzedaży. Może też z tego względu, że zapewnia on swoją ekipę montażową???

Sama dachówka to za mało, uzyskaną energię przecież trzeba gdzieś zmagazynować, by przy braku słońca sięgnąć do magazynu. I tu w sukurs przychodzi teslowski Powerwall. Z tym, że drugiej generacji. Tesla współpracuje z japońskim potentatem w branży elektronicznej Panasonic’iem, który dostarcza akumulatory, zaś sama buduje moduł baterii i opakowanie. Tesla i jej partnerzy zainwestowali około 5 miliardów dolarów, by zbudować wielką fabrykę baterii w stanie Nevada w USA. Jednostka Powerwall drugiej generacji magazynuje 14 kWh energii (pierwszej generacji 7 kWh) i możemy podłączyć obok siebie do 10 baterii w celu zwiększenia pojemności. Urządzenie o wymiarach 115,06 x 75,44 x 15,49 cm ma masę 122 kg. Powerwall pierwszej generacji kosztował 3,5 tysiąca dolarów, nowa jednostka wraz z instalacją, kosztuje około 6 tysięcy dolarów. Sprawność nowego ogniwa w przypadku prądu zmiennego wynosi 89%, natomiast prądu stałego 91,8%. Bateria jest w pełni zintegrowana z falownikiem i wyposażono ją także w ciekły system chłodzenia, jak również oprogramowanie, które w inteligentny sposób zajmuje się dystrybucją zgromadzonej energii. Producent zapewnia też gwarancję na 10 lat, obejmującą nieograniczoną liczbę cykli ładowania. Uzyskujemy w ten sposób kompletne rozwiązanie energetyczne dla naszego domu. Ponadto, gdy nasze zapotrzebowanie na prąd jest mniejsze, nadmiar zmagazynowanej energii możemy wysyłać do sieci energetycznej, co pozwoli nam na uzyskanie dodatkowego zarobku.

Teraz trochę o kosztach. Firma uruchomiła na swojej stronie internetowej kalkulator, aby pokazać ile kosztowałoby zastąpienie zwykłego dachu dachem Tesla Solar. Do obliczeń wykorzystywane są takie informacje jak: wielkość dachu, średnia lokalna cena energii elektrycznej oraz ilość światła słonecznego w okolicy w ciągu roku. Tesla twierdzi, że typowy właściciel domku zapłaci 21,85 dolary za stopę kwadratową dachu słonecznego (~235 $/m²). Co dla typowego domu o powierzchni dachu 3000 stóp kwadratowych (~280 m²), daje kwotę ponad 65.000 dolarów x 3,60 = 234.000 zł (plus Powerwall – 21.600 zł). W celu zabezpieczenia zamówienia na dach słoneczny klienci muszą też złożyć depozyt w wysokości 1000 dolarów.
Z kolei, według raportu Consumer Reports, zainstalowanie typowych dachówek na takim samym dachu kosztuje około 45.000 dolarów (162 tys. zł, co daje prawie 580 zł/m²). A u nas za wykonanie pokrycia dachu dachówką ceramiczną mamy najczęściej 80-120 zł/m² x 280 m² = 33.600 zł w najdroższym wariancie!!! Z różnych wyliczeń wynika, że środki zainwestowane w instalacje Solar Roof zwrócą się po 15 - 20 latach.
Jeżeli mieszkamy w Stanach Zjednoczonych, możemy otrzymać dofinansowanie za inwestycje w prywatne źródło energii odnawialnej, federalne kredyty inwestycyjne, ulgi podatkowe.
Teoretycznie wzrasta również wartość naszego budynku w przypadku odsprzedaży. Jak będą kształtowały się za "x" lat ceny energii i jakie technologie wejdą w życie, tego na dzień dzisiejszy nie wiemy. Jedno jest pewne, uzyskano produkt o znakomitych walorach estetycznych i przy tym z dodatkową funkcją domowej elektrowni. A cena? Zawsze znajdą się osoby, które jak to mówi dzisiejsza młodzież "must have", nie licząc się z kosztami.

Dach solarny produkowany przez SolarCity to oczywiście nie jedyne rozwiązanie, jeżeli chodzi o BIPV (Building Integrated Photovoltaics - instalacje fotowoltaiczne bezpośrednio zintegrowane z budynkiem opisane w artykule "(U)chwycić słońce, część II" w BzG 4/2014). Inne firmy proponują podobne rozwiązania dla solarnych dachów, tylko z mniejszą pompą i hałasem... Chociażby dach stworzony przez firmę Forward Labs. Zbudowany z monokrystalicznych paneli fotowoltaicznych charakteryzuje się wysoką wydajnością (ok. 200 W/m²). Podstawę stanowi blacha i system wsporników, następnie mamy panel fotowoltaiczny, bezpośrednio nad nim znajduje się warstwa odpowiedzialna za kolor dachu, a całość przykryta jest hartowanym szkłem. Dach, który jest tańszy o 1/3 w stosunku do Solar Roof'a, wygląda jak klasyczne pokrycie blachodachówką. Dostarczany jest w ośmiu kolorach, w formie wielkoformatowych paneli dostosowanych do wielkości dachu. Stąd też krótszy jest czas jego montażu, a i pojedyncze panele można łatwo wymieniać w przypadku awarii. Wyposażone są również w pasywny system wentylacji. Producent udziela 30-letniej gwarancji. Podobnie jak u Tesli wymagany jest depozyt w celu zabezpieczenia zamówienia - 1000 dolarów. Tak to wygląda na folderze, bowiem pierwsze realizacje mają nastąpić w 2018 r.

Żeby nie było, mamy i polskie rozwiązanie. Dachówkę Solarną® FOTTON. Typowe ceramiczne dachówki mają wysokość 420 mm. Taką też przyjęto w przypadku ww. dachówki, dzięki temu może być ona stosowana zamiast (czy też w miejsce) typowych dachówek, w standardzie wysokości 420 mm. Jej montaż jest bardzo prosty i nie wymaga stosowania żadnych dodatkowych systemów. Przykręcamy ją za pomocą wkrętów bezpośrednio do łat, jak typową dachówkę ceramiczną. Panel wykonany na bazie ogniw poli- lub monokrystalicznych w klasie A. Producent deklaruje gwarancję wydajności na 25 lat, a po 20 latach nie mniej niż 80%. Dachówka, a właściwie panel ma wymiary 1196x420x30 mm i moc maksymalną 52 W. Jak możemy przeczytać na stronie producenta, dachówki solarne FOTTON oferowane są przede wszystkim w gotowych zestawach o mocach 2, 3, 4, 6... kW do bezpośredniego montażu na łatach lub płaszczyznach przygotowanych pod gonty. W skład zestawu wchodzą: dachówki solarne FTDS52, okablowanie, inwerter sieciowy FOTTON PLATINIUM (z 10-letnią gwarancją w standardzie!), wkręty ze stali nierdzewnej. Dodatkowo zestaw może zostać doposażony w system zabezpieczeń.

Jak widzimy wyścig trwa zarówno na arenie międzynarodowej, jak i w zawodach lokalnych.