Co to jest fotowoltaika?

Rośnie zainteresowanie inwestycją w odnawialne źródła energii, stąd też instalacje fotowoltaiczne stają się coraz popularniejsze. Właściciele domów, rolnicy i przedsiębiorcy decydują się na pozyskiwanie zielonej energii, tym samym budują swoje elektrownie słoneczne, które pozwalają na ograniczenie rachunków za prąd, a jednocześnie dają sporą niezależność. Na czym polega działanie fotowoltaiki? Z czego składają się panele fotowoltaiczne i jakie korzyści dają instalacje PV? Odpowiedź na te i inne pytania znajdziesz w naszym artykule!

Co to jest fotowoltaika i dlaczego rośnie jej popularność?

Fotowoltaika to dziedzina nauki zajmująca się przetwarzaniem promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Osoby, firmy i instytucje, które dysponują instalacją fotowoltaiczną, mogą produkować własny ekologiczny prąd. Efektem jest ochrona środowiska i oszczędność na rachunkach za energię elektryczną. Inwestycja jest opłacalna – przy odpowiednim doborze mocy możliwa jest nawet całkowita rezygnacja z wykorzystania energii elektrycznej pochodzącej z konwencjonalnych źródeł, a poniesione koszty zwykle zwracają się na przestrzeni 10 lat – zależnie od mocy instalacji i tego, na ile będzie zaspokajała potrzeby gospodarstwa czy przedsiębiorstwa.

Co więcej, przedsięwzięcie może okazać się jeszcze bardziej opłacalne, jeśli ceny prądu będą rosły – a tak właśnie dzieje się w ostatnich latach. Na popularność fotowoltaiki wpływ mają jednak nie tylko oszczędności. Coraz więcej osób zdaje sobie sprawę z tego, jak szkodliwy wpływ na planetę mają działania człowieka i stara się podejmować odpowiedzialne kroki, niwelujące ingerencję w środowisko. Korzystanie z energii słonecznej to brak odpadów, oszczędność paliw kopalnych oraz brak emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Jej zasoby są nieskończone i odnawialne.

Zasada działania fotowoltaiki – jak działa fotowoltaika?

Każdy, kto rozważa inwestycję w OZE zastanawia się, jak działa instalacja fotowoltaiczna i jakie przynosi korzyści. Bez względu na to, czy mowa – panelach PV dla domu jednorodzinnego, czy dla gospodarstwa albo firmy, zawsze instalacja paneli fotowoltaicznych działa tak samo. Pozwala bowiem na wytwarzanie energii elektrycznej z promieni słonecznych w najprostszej formie.

Panele składają się z ogniw fotowoltaicznych, mających właściwości półprzewodników. Do ich budowy wykorzystuje się najczęściej krzem, który sprzyja szybkiemu zachodzeniu fotoemisji. Zjawisko fotowoltaiczne polega na zmianie właściwości elektrycznych ogniwa pod wpływem padającego na nie promieniowania słonecznego. Krzem pochłania jednostkę światła i uwalnia dodatkowe elektrony. Te zaczynają się przemieszczać, a ruch ten nazywamy przepływem prądu elektrycznego. Dzięki temu, że w ogniwach ulokowane są złącza półprzewodnikowe typu p-n, możliwe jest połączenie tego procesu z obiegiem elektronów w sieci energetycznej, co owocuje zmianą energii świetlnej w energię elektryczną.

Efekt fotowoltaiczny to jednak produkcja prądu stałego – ten musi zostać skonwertowany tak, by powstał prąd zmienny. Dzieje się to w falowniku, zwanym także inwerterem – to właśnie on odpowiedzialny jest za dostarczenie prądu, który charakteryzuje się stabilnością i wysoką jakością. Wybierając odpowiedni falownik, konieczne jest upewnienie się, jaka będzie moc instalacji fotowoltaicznej. Przy tych kilkuwatowych wykorzystuje się jednofazowe falowniki, podłączane do sieci trzema przewodami – L, N oraz PE, z kolei już przy większych mocach są to zwykle inwertery trójfazowe z pięcioma przewodami – L1, L2, L3, N i PE, co zwiększa stabilność sieci.

Fotowoltaika – jak dobrać moc instalacji?

Odpowiednio dobrana instalacja będzie odpowiadać na potrzeby domu, firmy czy gospodarstwa pod względem ich zapotrzebowania na energię. W związku z tym kluczowym aspektem przy doborze mocy jest oszacowanie rocznego zużycia prądu. Wszystko dlatego, że wyprodukowana przez elektrownię słoneczną energia jest rozliczana w systemie 12-miesięcznym. Jeśli w okresie letnim (gdy jest więcej światła słonecznego) powstaną nadwyżki, których prosument nie wykorzysta na bieżąco, to trafią one do sieci publicznej i w ciągu roku będą mogły być odebrane odebrać na zasadzie opustu. na czym to polega? Otóż oddany do sieci prąd odzyskuje się od zakładu energetycznego za 20% wartości przy instalacjach do 10 kWh oraz 30% przy tych wielkości 10-50 kWh. Jak określić odpowiednią moc systemu fotowoltaicznego, by montaż był opłacalny? Sprawa jest prostsza w przypadku budynków już istniejących – wówczas wystarczy wyciągnąć średnią wysokość rachunków za prąd za ostatni rok. Jeśli chodzi o nowe budynki (gospodarstwa domowe i rolne, firmy), to w takiej sytuacji trzeba dokonać kalkulacji na podstawie planowanego zużyciam, uwzględniając ilość i rodzaj urządzeń energochłonnych oraz liczbę użytkowników.

Technologia fotowoltaiczna – dlaczego warto?

Montaż modułów fotowoltaicznych to spora inwestycja. Kiedy chcemy je zainstalować, powinien zostać wykonany audyt, oceniający daną lokalizację. Miejsce instalacji PV powinno być bowiem dobrze nasłonecznione. Jeśli tak się stanie i oprócz tego moc będzie dostosowana do zapotrzebowania na energię, można liczyć na niskie opłaty za prąd. Warto tutaj także wspomnieć o możliwości uzyskania dofinansowania – obecnie funkcjonują liczne programy wspierające pozyskiwanie energii odnawialnej czy ogólnie pojętą termomodernizację.

Inwestorzy mogą liczyć na dotacje, pożyczki na preferencyjnych warunkach czy ulgi podatkowe. W takiej sytuacji opłacalność przedsięwzięcia okazuje się jeszcze większa. Jako zalety fotowoltaiki wskazuje się także uniezależnienie od dostawców energii oraz wieloletnią, bezobsługową pracę. Ile działają panele? Tutaj sporo zależy od producenta, ale najczęściej na zestaw fotowoltaiczny otrzymuje się gwarancję na ok. 15 lat, przy czym szacuje się żywotność nawet na 30!