Category: O Fotowoltaice

Czytaj więcej

Fakty i mity fotowoltaiki

Instalacje fotowoltaiczne zaczęły pojawiać się w naszym kraju około 10 lat temu. Od tego czasu, na temat sektora odnawialnych źródeł energii powstaje wiele mitów, co może być spowodowane niewystarczającą znajomością tego obszaru. Systemy fotowoltaiczne zostały zareklamowane w Polsce za pośrednictwem programu Mój Prąd oraz Prosument. Poniżej zaprezentujemy kilka tematów, o których najczęściej możemy usłyszeć odnośnie fotowoltaiki.

Panele fotowoltaiczne montuje się wyłącznie na dachu, nachylone pod odpowiednim kątem w stronę słońca

Pierwszym mitem, który chcielibyśmy opisać jest stwierdzenie, że moduły PV powinny zostać zamontowane na dachu. Należy przyznać, że tego typu umiejscowienie przynosi sporo korzyści, np. mniejsze zacienienie, najlepsza ochrona paneli, czy ochrona dachu przed śniegiem i gradem. Nie jest to jednak jedyna możliwa opcja instalacji. Montaż w tym miejscu może w niektórych przypadkach spowodować konieczność modernizacji dachu, zwłaszcza w starszych budynkach. To dodatkowo podwyższa koszty przedsięwzięcia. Warto również dodać, że konserwacja paneli na dachu jest utrudniona z uwagi na ograniczoną wielkość powierzchni.

Kierunek nachylenia dachu jest znaczącą kwestią, od której zależy efektywność paneli fotowoltaicznych, jednak instalacja będzie produkowała prąd, także w przypadkach, gdy nachylenie dachu odstępuje od optymalnego ustawienia.

Zwrot z inwestycji pojawia się po długim czasie

Odpowiednio zaprojektowana i zamontowana instalacja fotowoltaiczna przynosi gwarantowaną stopę zwrotu, minimum od 12 do 15% rocznie, co przekłada się na zwrot kosztów inwestycji po około 6-9 latach. Decyzja o korzystaniu z odnawialnego źródła energii, jest jedną z najefektywniejszych inwestycji dla gospodarstwa domowego. Im więcej prądu zużywamy, tym szybciej zaczynamy zarabiać na naszym systemie fotowoltaicznym.

Fotowoltaika działa tylko latem

Kolejnym mitem, o którym możemy często usłyszeć, jest kwestia działania paneli słonecznych o różnych porach roku. Przyjęło się, że system fotowoltaiczny przynosi korzyści jedynie latem. Nie jest to prawdą, gdyż panele działają w nasłonecznionych miejscach, zarówno latem, jak i w dni chłodniejsze a nawet pochmurne. Im większy jest poziom nasłonecznienia danego dnia, tym więcej prądu zostaje wytworzone, nie oznacza to jednak, że nasza instalacja będzie przynosić korzyści jedynie w letnich miesiącach, a przez cały rok. W warunkach zachmurzenia, sprawność paneli nie spada, produkcja prądu nadal jest możliwa. Warto dodać, że panele generują energię także w zimowe słoneczne dni, na poziomie zbliżonym do wartości generowanych w dni upalne w porze letniej. Dobrym przykładem krajów, gdzie panuje chłodniejszy klimat, a w którym systemy fotowoltaiczne bardzo dobrze się spisują, są m.in. Wielka Brytania, Niemcy, Chiny. Funkcjonowanie ogniw fotowoltaicznych polega na tym, że wykorzystują one jedynie światło do wyprodukowania energii elektrycznej, a nie ciepło, jak powszechnie panuje przekonanie. Promieniowanie słoneczne dzieli się na poszczególne składowe: promieniowanie bezpośrednie (DNI) – promieniowanie słoneczne, które trafia bezpośrednio ze słońca do paneli słonecznych oraz promieniowanie rozproszone (DHI). Chmury także powodują odbijanie światła, a poprzez ograniczanie DNI, zwiększają poziom DHI. Znaczenie odgrywa również temperatura otoczenia. Co ciekawe, w chłodniejsze dni sprawność ogniw jest wyższa. Zarówno latem jak i zimą, przy jednakowych warunkach nasłonecznienia, produkcja energii elektrycznej będzie wysoka.

Panele PV zainstalowane na dachu przyciągają pioruny

W trakcie burzy, bez względu na to, czy na dachu znajdują się panele fotowoltaiczne czy nie, występuje narażenie na uderzenie wyładowania atmosferycznego. Choć ramy, na których umieszczane są moduły, dobrze przewodzą pioruny, nie oznacza to, że je przyciągają. Co więcej, ochraniają nasz dom przed jego skutkami. Jeżeli budynek posiada instalację odgromową, to przy montażu instalacji fotowoltaicznej należy pamiętać, aby zapewnić odległość ok 50cm między konstrukcją PV a piorunochronem. Dodatkowo, każdą instalację PV trzeba uziemić. W przypadku tego typu systemu, instaluje się także ograniczniki przepięć. Instalacja odgromowa wyposażona w ograniczniki przepięć typu 1+2 zapewnia dostateczną ochronę przed wyładowaniami atmosferycznymi.

Instalacja systemu fotowoltaicznego jest bardzo złożona

W tym przypadku można uznać, że stwierdzenie to jest prawdziwe. Należy jednak mieć na uwadze, że instalację montują specjaliści, przy zachowaniu właściwych standardów montażu. Firmy zatrudniają fachowców, którzy znają się na swojej pracy i instalację wykonują wedle wszystkich niezbędnych wytycznych.

Panele fotowoltaiczne są kosztowne i nieestetyczne

Kiedy w latach siedemdziesiątych systemy PV dopiero pojawiały się na rynku, faktycznie ich ceny były wysokie i a sam wygląd niezbyt estetyczny. Obecnie, moduły zdecydowanie są bardziej poręczne i lżejsze. Lepiej komponują się z nowoczesną powierzchnią dachów i wyglądają naprawdę elegancko. Również cena nowoczesnych paneli znacznie spadła, dzięki czemu stały się one bardziej przystępne i coraz więcej osób decyduje się na instalację fotowoltaiczną. Na rynku pojawiły się tzw. dachówki fotowoltaiczne, które umożliwiają wkomponowanie systemu PV z pokryciem. W efekcie instalacja staje się niemalże niewidoczna na powierzchni dachu.

Instalacja PV na dachu może go popsuć

W tej sytuacji jest po części prawda, gdyż niewłaściwy montaż wieszaków modułów może spowodować uszkodzenie pokrycia dachu. W związku z tym niezwykle istotne jest, by montaż został przeprowadzony przez doświadczony zespół fachowców. Specjaliści Ci posiadają wiedze na temat standardów i technik mocowania oraz rodzajów wieszaków, które powinny zostać dobrane zależnie od typu pokrycia dachowego – papa, blacha czy dachówka. W przypadku zastosowania właściwego rozwiązania, instalacja PV na pewno nie spowoduje szkód. Poprawny montaż jest również bardzo ważny pod kątem warunków atmosferycznych, aby w przy silnych wiatrach, konstrukcja nie została naruszona.

Wytworzenie ogniw PV wiąże się z generowaniem wielu zanieczyszczeń

Często można usłyszeć opinię, że produkcja ogniw fotowoltaicznych w fabrykach, generuje dużo zanieczyszczeń, co akurat mija się z prawdą. Warto w tym momencie dodać, że ogniwa są w stanie wytworzyć o wiele więcej energii, niż wymagana jest do ich produkcji. Szacuje się, że system fotowoltaiczny, który zaspokoi potrzeby przeciętnego gospodarstwa domowego na energię elektryczną, przez swój okres eksploatacji, może zredukować około pół tony dwutlenku siarki, 100 ton CO2 i prawie 300 kilogramów tlenku azotu z powietrza. Podczas wytwarzania ogniw w fabryce, poziom wygenerowanych zanieczyszczeń jest minimalny i poddaje się go recyklingowi.

Instalacja fotowoltaiczna często ulega awariom i jest trudna w utrzymaniu

Właścicielom fotowoltaiki zaleca się raz w roku spłukiwanie paneli wodą. W praktyce, raczej większość z nich zdaje się na opady deszczu, który oczyści ich powierzchnie. Panele nie posiadają elementów ruchomych i nie jest konieczna ich systematyczna konserwacja. Niewielkie zanieczyszczenie nie wpływa na zmniejszenie wydajności systemu więcej niż 5% w trakcie okresu eksploatacji paneli. Jeśli chodzi o kwestię uszkodzenia instalacji, to w przypadku odpowiednio dobranego urządzenia, prawdopodobieństwo wystąpienia takiej sytuacji jest niewielkie. Moduły fotowoltaiczne z reguły się nie psują, mogą jedynie zostać uszkodzone przez czynniki zewnętrzne, jak np. gradobicie. Wydarzenie takie pokrywa jednak ubezpieczenie, które sprzedawcy rekomendują podczas nabycia inwestycji. Dodatkowo mamy jeszcze gwarancję udzielaną przez producenta, trwającą nawet do 15 lat.

System fotowoltaiki potrzebuje więcej energii do produkcji niż jest w stanie wytworzyć

Amerykańskie Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej dokonało badań, których wyniki pokazują, że koszt energii niezbędnej do wyprodukowania ogniw PV, zwraca się w okresie krótszym niż 4 lata. Według innych źródeł, czas ten jest krótszy i może wynieść nawet od roku do około trzech lat. Zatem, przyjmując 30-letni okres żywotności paneli, będą przynosić one zysk netto energii od 25 do 29 lat. Mit ten zapewne odnosił się do ogniw PV, w czasach gdy były one znacznie mniej wydajne, a ich produkcja była skomplikowana.

Korzystając z fotowoltaiki, w nocy lub w warunkach zachmurzenia, w domu nie będzie prądu

Odnosząc się do pierwszej części stwierdzenia, jest to po części prawda. Gdy nie ma światła, nie ma fotonów a w związku z tym elektryczności. Należy jednak zaznaczyć, że skutkuje to brakiem prądu w naszym domu w nocy. Wyróżnia się dwa zasadnicze rozwiązania. Jednym jest sytuacja kiedy właściciel inwestycji zostaje prosumentem – równocześnie jest producentem jak i konsumentem energii. Prosument ma możliwość odebrania części energii wyprowadzonej do sieci. Może także czerpać korzyści z systemu opustów. System o mocy do 10 kW prądu, umożliwia pobrać z sieci do 80% energii, natomiast instalacje o mocy od 10 kW do 40 kW, pozwalaj na pobranie do 70% prądu Drugą opcją jest utworzenie indywidualnego, przydomowego magazynu energii elektrycznej. Pozwala on odzyskać energię elektryczną, która została przekazana do naładowania ogniw, na poziomie od około 65% do 90%. Wartości w obu rozwiązaniach są do siebie zbliżone, jednak wspomniany magazyn energii jest zdecydowanie kosztowną inwestycją, która niejednokrotnie przewyższa cenę samej instalacji fotowoltaicznej.

Wygenerowany przez panele prąd, najpierw wpływa do sieci, a dopiero później można odebrać to, co zostało wyprodukowane

Prosument energii odnawialnej stosuje tzw. net-meeting, co oznacza kalkulacje energii elektrycznej netto. Rozliczenie netto to sytuacja kiedy do sieci wpływa jedynie energia elektryczna, wygenerowana w danym momencie przez panele i która nie została wykorzystana. U Prosumenta montuje się licznik dwukierunkowy, który mierzy poziom energii wprowadzonej do sieci, a później umożliwia odzyskanie jej pewnej części. Określa się to mianem opustu. Wartość energii jaka może wrócić z powrotem, określa się na poziomie około 70 lub 80% i uzależniona jest od mocy systemu. Net-metering uchodzi za najkorzystniejsze rozwiązanie dotyczące kumulowania energii.

 

Podobał Ci się artykuł? Zostaw nam ocenę!
[Ocen: 0 Średnia: 0]

Czytaj więcej

Moduły fotowoltaiczne (panele): budowa i rodzaje

Fotowoltaika to jeden z najszybciej rozwijających się sektorów OZE w Polsce. Na rynku znajdziemy wiele rodzajów paneli fotowoltaicznych, różniących się wydajnością elektryczną, składem materiałów, które wykorzystano do ich produkcji, czy też różnym przedziałem cenowym. Panele fotowoltaiczne produkuje się przy zastosowaniu różnorodnych technologii.

Moduły fotowoltaiczne, nazywane powszechnie jako panele fotowoltaiczne posiadają wymiary 100 x 165-170cm i mają kształt prostokąta. Do ich budowy stosuje się powłoki antyrefleksyjne, celem ograniczenia odbijania promieni słonecznych. Wewnątrz ramy montuje się wykonaną z krzemu warstwę ogniw, którą uprzednio owija się folią i przykrywa szkłem. Aby moduły odpowiednio chłonęły promieniowanie, wybiera się jak najjaśniejsze szkło.

Ogrzewanie elektryczne i ogniwa fotowoltaiczne

Na jeden moduł składa się 60 ogniw, z których każdy ma wymiar około 15×15. Umieszcza się je w sześciu rzędach po 10 sztuk. Występują także panele posiadające 48 lub 72 ogniwa o innej wielkości oraz możliwej do uzyskania mocy. Wymienione grupy paneli nie powinny być do siebie przyrównywane, gdyż moc panelu wynika z łącznej mocy tychże ogniw.

Budowa modułu fotowoltaicznego

Moduł fotowoltaiczny składa się z kilku warstw. Najistotniejsza jest warstwa krzemu krystalicznego, około 0,2-milimetra, osłonięta folią EVA. Moduł okrywa odporna na uderzenia szyba hartowana. W celu usztywnienia modułu, pod dolną warstwę, umieszcza się podkład wykonany z tworzywa sztucznego. Na całość kładzie się aluminiową ramę. Prąd płynący pomiędzy ogniwami krystalicznymi odprowadza się do instalacji elektrycznej za pomocą przewodów ze złączami solarnymi.

Moduły fotowoltaiczne – rodzaje

Jak wspomniano na początku, na rynku dostępnych mamy kilka rodzajów modułów. Najczęściej stosowane są grubowarstwowe krzemowe ogniwa fotowoltaiczne. Powodem, dla którego stały się najchętniej wybieraną opcją, jest ich trwałość, duża wydajność energetyczna oraz przystępne ceny. Pośród nich wyróżnia się ogniwa monokrystaliczne oraz polikrystaliczne. Rynek zdecydowanie zdominował pierwszy z wymienionych typów. Moduły monokrystaliczne często poddaje się różnorodnym modyfikacjom, aby uzyskać jeszcze większą wydajność. Kolejnym rodzajem modułów są moduły cienkowarstwowe, stworzone z krzemu lub tellurku kadmu, perowskitowe, zbudowane z nieorganicznych związków chemicznych, a także moduły wykorzystujące materiały organiczne. Warto wspomnieć, że wymienione wyżej rodzaje, z uwagi na niewielką wydajność, a wysoki koszt ich wyprodukowania, rzadko znajdują zastosowanie.

Monokrystaliczne moduły fotowoltaiczne

Panele monokrystaliczne uchodzą za bardzo wydajne, ponieważ prąd powstaje wewnątrz pojedynczych kryształków składających się na ogniwa, natomiast w modułach polikrystalicznych, wspomniane kryształy są mniejszej wielkości, a ogniwo wycina się z bloku stworzonego z wielu kryształów. W panelach monokrystalicznych, kryształy krzemu posiadają większy stopień czystości, dzięki czemu ich wydajność również wzrasta.

Wersja monokrystaliczna cechuje się sprawnością w przedziale 19-20%. Na rynku dostępne są również modele o sprawności 25%, jednak ich cena jest znacznie wyższa. Z monokrystalicznych modułów fotowoltaicznych o mocy znamionowej powyżej 350 Wp można stworzyć mniejszą a bardziej wydajną instalację niż z ogniw polikrystalicznych.

Ogniwa monokrystaliczne zwykle są koloru granatowego, ciemnoniebieskiego lub czarnego, a ich kształt przypomina kwadrat ze ściętymi narożnikami. Ceny ogniw monokrystalicznych są wyższe niż polikrystalicznych, z uwagi na droższy proces produkcji.

Polikrystaliczne moduły fotowoltaiczne

Ogniwa modułu polikrystalicznego wycina się z sześciennego bloku krzemu krystalicznego i z uwagi na metodę ich wytwarzania, przyjmują specyficzny niebieski kolor.  Przeciętną wydajność ogniw polikrystalicznych określa się na poziomie 15-16%. Najlepsze modele osiągają wydajność do 18-19%. W porównaniu do paneli z ogniw monokrystalicznych, moc znamionowa modułów polikrystalicznych jest niższa. Pomimo mniejszej wydajności, warto zastanowić się nad ich użyciem, w szczególności w miejscach gdzie nie ogranicza nas wielkość powierzchni. Warto oszacować i porównać ile musielibyśmy przeznaczyć środków, aby uzyskać instalację fotowoltaiczną o danej mocy.

Wybór modułów na instalację fotowoltaiczną – parametry paneli

Parametry techniczne to najważniejsza kwestia jaką powinniśmy się sugerować przy wyborze modułów na instalację fotowoltaiczną. Mowa tu przede wszystkim o wydajności i mocy. Wydajność, czyli sprawność modułów uzależniona jest od rodzaju konstrukcji.  Wraz z upływem czasu, ich eksploatacją, spada wydajność. Obecnie, wydłużenie okresu sprawności ogniw, stanowi największe wyzwanie dla producentów. Moc paneli fotowoltaicznych wyznacza jednostka Wp – Watt peak, co oznacza wat mocy szczytowej. Określa to jaką maksymalną moc może osiągnąć ogniwo w warunkach badawczych.

Moduły fotowoltaiczne PERT i PERC

PERT (Passivated Emitter Rear Cell Totally Diffused) to innowacyjne moduły, w których warstwa pasywacyjna jest całkowicie rozproszona, nie posiada dziurek. Warstwa ta nie dopuszcza do wypływu elektronów, ale powoduje, że odbijają się i zaczynają ponownie krążyć w ogniwie. Wskutek tego poziom odbitego promieniowania jest wyższy, a to przekłada się na większą wydajność.

PERC (Passivated Emitter Rear Cell) to moduły, które zawierają warstwę dielektryka w dolnej części . Zmniejsza to przyciąganie elektronów do elektrody dolnej. Spodnia pasywacja wywołuje powtórne odbicie promieni słonecznych do wnętrza ogniwa. Moduły PERC posiadają wiele małych dziurek, dzięki którym możliwe jest połączenie elektryczne pomiędzy górą i spodem ogniwa. Dużym plusem tego rozwiązania jest bardzo wydajna praca, zwłaszcza w warunkach małego nasłonecznienia.

Moduły dwustronnie aktywne – bifacjalne

Zasada działania modułów dwustronnie aktywnych polega na tym, że ogniwo pochłania promienie słoneczne z dwóch stron – na wierzchu oraz od spodu. Jego dolna część jest przezroczysta, zakryta folią lub szkłem. Wówczas gdy fotony pracują aktywniej, zwiększa się produkcja prądu. Ogniwa te mają zatem większą moc.

Z tym rodzajem paneli fotowoltaicznych wiąże się konieczność odpowiedniego zamontowania – na konstrukcjach wolnostojących na gruncie. Panele fotowoltaiczne dwustronnie aktywne muszą zostać zainstalowane w kierunku wschód-zachód. Jeśli zamontujemy moduły pionowo, możliwa będzie produkcja prądu zarówno rano jak i wieczorem.

Nasłonecznienie

Warto wspomnieć, gdyż powszechnie panuje inne przekonanie, że wraz z podwyższaniem się temperatury, spada moc modułów fotowoltaicznych. Najkorzystniejsze warunki do produkcji prądu to dni chłodniejsze, lecz słoneczne. Testy nad modułami wykonuje się przy temperaturze około 25 stopni, jednak w porze letniej na powierzchni dachu, temperatura może być dużo wyższa. W związku z tym, istotnym parametrem jest współczynnik temperatury mocy. Pokazuje on zależność, o ile spada moc modułu wraz ze wzrostem temperatury powyżej testowej wartości 20 stopni.

Podobał Ci się artykuł? Zostaw nam ocenę!
[Ocen: 0 Średnia: 0]

Czytaj więcej

Fotowoltaika a warunki nasłonecznienia w Polsce

Zasadniczym źródłem energii, które trafia na Ziemię jest Słońce. W czasie 30 minut dostarcza taki poziom energii, jaką ludzkość pożytkuje w trakcie jednego roku. Choć od wielu lat w Polsce z powodzeniem funkcjonują instalacje fotowoltaiczne, nadal sporo osób stawia kwestię ich efektywności pod znakiem zapytania, twierdząc, że w porze zimowej, w naszym kraju, system fotowoltaiczny nie jest skuteczny.

Przeprowadzone badania udowodniły, że nawet w grudniu – czyli w miesiącu, gdzie dni słonecznych w całym roku mamy najmniej, poziom promieniowania słonecznego jest na tyle dostateczny, że przydomowa instalacja fotowoltaiczna, generuje prąd i spełnia nawet połowę zapotrzebowania gospodarstwa domowego. Aby wgłębić się w temat tego rodzaju odnawialnych źródeł energii, wyjaśniamy poniżej podstawową, niezbędną terminologię energetyki słonecznej.

Czym jest nasłonecznienie?

Natężenie promieniowania słonecznego, wyrażane przeważnie w W/m2, oznacza wartość gęstości mocy promieniowania słonecznego trafiającego na m2 powierzchni w przeciągu 1 sekundy. W Polsce natężenie przypadające na 1m2 powierzchni poziomej, oscyluje w przedziale 950 – 1150 kWh/m2. Przekłada się to zatem, że w warunkach optymalnych, system fotowoltaiczny o mocy 1 kW w trakcie roku, może dostarczyć ok. 900-950 kWh energii elektrycznej.

Nasłonecznienie, to suma natężenia promieniowania słonecznego przypadająca na daną powierzchnię w wyznaczonym czasie. Prezentowana w jednostkach energii na powierzchnię, np. kWh/m2.

Warunki nasłonecznienia w naszym kraju sprzyjają inwestycjom w panele fotowoltaiczne. Obserwacje wykazują, że średnia suma nasłonecznienia w Polsce to ok. 990 kWh/m2. Zdecydowanie miesiącami najbardziej nasłonecznionymi są czerwiec, lipiec oraz sierpień. W okresie tym, odnotowuje się około 43% rocznego promieniowania. W półroczu letnim otrzymuje się ok. 77% rocznej energii promieniowania, natomiast przez okres półrocza zimowego, wynik ten stanowi ok. 23%.

Jakie warunki nasłonecznienia panują w Polsce?

Województwa o najwyższym nasłonecznieniu w Polsce to województwo: lubelskie – około 1050 kWh/m2/rok, dalej znajdują się: woj. podkarpackie, opolskie, małopolskie, łódzkie, dolnośląskie, a także południowa część województwa wielkopolskiego i mazowieckiego. W centralnej części Polski nasłonecznienie przyjmuje wartości od 1022 do 1048 kWh/m2/rok. Na pozostałych terenach, nasłonecznienie w ciągu roku wynosi mniej niż 100 kWh/m2. Województwem, na obszar którego trafia najmniej nasłonecznienia, jest województwo pomorskie oraz zachodniopomorskie. Najwyższe uzyski energii elektrycznej generowane z fotowoltaiki w skali roku, odnotowuje się w Rzeszowie – instalacja o mocy 1kW uzyskuje przeciętnie 1096 kWH, kolejnym miastem jest Tarnów oraz Lubin – 1084 kWh.

Bazując na poziomie nasłonecznienia i zużyciu prądu w gospodarstwie rolnym, jesteśmy w stanie przekalkulować ilość paneli słonecznych do naszej instalacji. W przypadku domów, gdzie mieszka 3-5 osobowa rodzina, a zużycie prądu w skali roku wynosi około 2200-3300 kWh, system powinien składać się od 7 do 10 paneli z mocą 300 W. Instalację fotowoltaiczną w szczególności powinni rozważyć mieszkańcy terenów południowo-wschodnich. Na tych obszarach występuje największe prawdopodobieństwo, że zapotrzebowanie energetyczne zostanie pokryte w 100%.

Jaka jest efektywność fotowoltaiki w Polsce?

Opierając się na długoletnich badaniach efektywności fotowoltaiki w Polsce, można stwierdzić, że na naszej szerokości geograficznej, występują korzystne warunki nasłonecznienia i inwestycja w odnawialne źródło energii zdecydowanie się opłaca. Istnieje przekonanie, że największa produkcja energii z fotowoltaika występuje na najbardziej upalnych obszarach naszego świata. Nie jest to jednak prawdą, gdyż wysoka temperatura przegrzewa ogniwa i w efekcie obniża sprawność instalacji. Im wyższa jest temperatura na zewnątrz, tym cieplejszy robi się panel, spada moc ogniwa i poziom wygenerowanej energii. Co ciekawe, wbrew opiniom, chłodniejszy klimat stwarza zdecydowanie korzystniejsze warunki do produkcji energii elektrycznej. Reasumując, warunki klimatyczne na obszarze naszego kraju są optymalne do instalacji fotowoltaiki i czerpania z niej korzyści.

Podobał Ci się artykuł? Zostaw nam ocenę!
[Ocen: 0 Średnia: 0]

Czytaj więcej

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!

Podobał Ci się artykuł? Zostaw nam ocenę!
[Ocen: 0 Średnia: 0]

Czytaj więcej

Ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna?

Fotowoltaika w ostatnich latach zyskała na popularności. Ceny paneli słonecznych spadły, a samo zamontowanie instalacji PV stało się znacznie bardziej opłacalne z uwagi na rosnące rynkowe ceny prądu czy programy dotacyjne dla inwestycji w odnawialne źródła energii. Jaki jest koszt instalacji fotowoltaicznej? Kiedy się zwraca, z jakich dofinansowań można skorzystać i jak wybrać najlepszą ofertę? Odpowiedź na te i inne pytania znajdziesz w naszym artykule!

Jaki jest koszt instalacji fotowoltaicznej?

Instalacja fotowoltaiczna jest sporą inwestycją. W jej cenę wlicza się kilka składowych, takich jak audyt, projekt, zakup paneli fotowoltaicznych i akcesoriów montażowych, zakup inwertera, montaż instalacji, przyłącza oraz podatek VAT. To, ile finalnie zapłacimy za całe przedsięwzięcie, zależy oczywiście o wielkości instalacji i jej mocy, rodzaju wybranych paneli, lokalizacji (im bardziej nasłonecznione miejsce, tym lepiej) oraz firmy, która zajmuje się montażem całej instalacji. Chcesz poznać orientacyjne koszty? Przygotowaliśmy symulację, która nieco nakreśli całokształt.

  • Panel fotowoltaiczny monokrystaliczny renomowanego producenta o mocy 340 WP – 1100 zł / sztuka;
  • Inwerter (falownik) wysokiej jakości – ok. 5000 zł;
  • Zabezpieczenia, okablowanie, akcesoria montażowe – ok. 6000 zł;
  • Praca montażystów – średni koszt to ok. 5000 zł;
  • Podatek VAT – dla domowej instalacji fotowoltaicznej 8%, dla przedsiębiorców 23%.

W związku z tym, że szacuje się, że jedno gospodarstwo domowe (rodzina z dwójką dzieci), zużywa rocznie ok. 5000 kWh rocznie, to dla zaspokojenia energetycznego zapotrzebowania gospodarstwa domowego odpowiednia będzie instalacja generująca energię elektryczną o mocy szczytowej od 5 kW. Potrzebować będziemy zatem 15 paneli PV, co w efekcie daje nam koszt całościowy 32 500 zł + podatek VAT 8%, tj. 35 100 zł. Oczywiście ostateczny koszt instalacji można obniżyć, zmniejszając moc instalacji, wybierając tańsze panele słoneczne, inwerter i inne komponenty montażowe czy znajdując firmę, która wykona swoją pracę taniej.

Jak szybko zwróci się instalacja fotowoltaiczna?

Własna elektrownia słoneczna to spory wydatek. Im będzie większa instalacja, tym koszt zakupu wszystkich elementów będzie wyższy. Droższa instalacja wbrew pozorom może jednak okazać się bardziej opłacalna i szybciej się zwrócić. Kluczowe jest bowiem, by jej moc, wielkość i umiejscowienie były zoptymalizowane tak, by mogła wyprodukować optymalną ilość energii do zaspokojenia potrzeb gospodarstwa domowego, rolnego lub firmy. Wówczas rachunki za prąd będą bardzo niskie, a inwestor szybciej odnotuje zwrot inwestycji. Oczywiście biorąc pod uwagę dofinansowania na fotowoltaikę czy ulgi podatkowe, cena instalacji może zostać realnie obniżona, co również przełoży się na krótszy czas zwrotu.

Szacuje się, że instalacja o mocy 5kW dla domu jednorodzinnego przy niezmiennie rosnących cenach za prąd i przy skorzystaniu z dotacji, może zwrócić się po ok. 8 latach. Niemniej już dla instalacji fotowoltaicznej o mocy 10 kW nawet po 10-12 latach, bowiem więcej zaoszczędzi się na prądzie, a cena za zakup instalacji przy większej ilości ogniw może być bardziej atrakcyjna. Kluczowe jest jednak, aby moc całej instalacji fotowoltaicznej była adekwatna do zapotrzebowania – nadwyżki można odbierać na zasadzie opustów za energię (obniżenie kosztów o 70% dla instalacji o mocy 10-50 kW i o 80% dla mniejszych) w ciągu 12 miesięcy. Jeśli energii będzie zdecydowanie za dużo, wówczas ona przepadnie.

Dofinansowanie na montaż instalacji fotowoltaicznej

Szacując koszt paneli fotowoltaicznych i całej instalacji, należy wziąć pod uwagę także opcje uzyskania dofinansowań na taką inwestycję. W 2021 roku realizowanych jest kilka programów i ulg dla różnych grup beneficjentów.

  • Program “Mój prąd” – to dofinansowanie do instalacji fotowoltaicznych, skierowane do osób fizycznych.
  • Program “Czyste powietrze” – kierowany do właścicieli lub współwłaścicieli jednorodzinnych domów lub wydzielonych mieszkań w budynkach jednorodzinnych.
  • Regionalne Programy Operacyjne – programy oferowane przez poszczególne województwa, gminy czy miasta, które pozwalają na pozyskanie dotacji lub pożyczek na preferencyjnych warunkach na odnawialne źródła energii.
  • Agroenergia – program dotacyjny dla fotowoltaiki dla rolników.
  • Energia Plus – pożyczki i dofinansowania instalacji fotowoltaicznych dla firm.
  • Ulga inwestycyjna na fotowoltaikę dla rolników
  • Ulga termomodernizacyjna – dedykowana właścicielom budynków mieszkalnych jednorodzinnych (również szeregowych i bliźniaków), którzy rozliczają się za pomocą PIT-28, PIT-36, PIT-36L lub PIT-37.

Niektóre programy i ulgi można ze sobą łączyć. To, która propozycja będzie najkorzystniejsza dla inwestora, zależy m.in. od mocy instalacji PV czy założeń programu na dany rok. W ocenie zwykle pomagają specjaliści z zakresu fotowoltaiki, którzy nierzadko też dopełniają wszelkich formalności.

Podobał Ci się artykuł? Zostaw nam ocenę!
[Ocen: 1 Średnia: 5]

Czytaj więcej

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Systemy fotowoltaiczne zyskują coraz większe uznanie inwestorów. Na instalacje PV decydują się właściciele domów jednorodzinnych, domków letniskowych, przedsiębiorcy i rolnicy. Jak działają? W jaki sposób zbudowany jest moduł fotowoltaiczny, gdzie powstaje energia słoneczna i jakie są efekty takiej inwestycji? Sprawdźmy!

Jak zbudowany jest moduł fotowoltaiczny?

Ogniwa fotowoltaiczne muszą mieć właściwości półprzewodników. W związku z tym do ich budowy wykorzystuje się takie pierwiastki jak krzem, german i selen. Najczęściej jest to krzem, bowiem pierwiastek ten posiada na ostatniej powłoce aż cztery elektrony walencyjne, co sprzyja szybkiemu zachodzeniu fotoemisji. Producenci zwykle stosują dwie warstwy półprzewodnika. Pierwsza jest cienką i przezroczystą warstwą typu n ulokowaną na górze, nad którą znajdują się elektroda ujemna i powłoka antyrefleksyjna, a pod elektroda dodatnia. Druga znajduje się na dole – jest grubsza i typu p. Obie warstwy oddzielone są barierą potencjałów, w efekcie tworząc złącza p-n. Czasem ogniwa fotowoltaiczne posiadają też wbudowaną warstwę PERC w spodniej warstwie i posiadają dodatkową warstwę dielektryka, który pełni funkcję izolatora elektrycznego, działającego na zasadzie reflektora. W jakim celu stosuje się warstwę PERC? Przede wszystkim po to, by promienie słońca, które nie wytworzą elektronu, mogły ponownie się odbić. Generuje to dodatkową szansę na wytworzenie energii i tym samym zwiększenie wydajności paneli fotowoltaicznych.

Jak działają ogniwa fotowoltaiczne?

Prąd elektryczny, pozyskany przez ogniwa fotowoltaiczne z promieniowania słonecznego, może zasilać sprzęty domowe, maszyny czy na przykład pompy ciepła. Aby tak jednak się stało, musi zajść zjawisko fotowoltaiczne. Polega na zmianie właściwości elektrycznych ciała stałego (ogniwa będącego półprzewodnikiem), pod wpływem padającego na ciało stałe promieniowania słonecznego (foton). Jednostka światła jest pochłaniana przez krzem, uwalnia dodatkowe elektrony i umożliwia ich przemieszczanie się – ruch ten jest nazywany przepływem prądu elektrycznego. Zastosowane w ogniwach złącza półprzewodnikowe typu p-n pozwalają na połączenie tego procesu z obiegiem elektronów w sieci energetycznej, a to skutkuje tym, że energia świetlna zmienia się w elektryczną. Mając jednak na uwadze, że panele PV produkują prąd stały, konieczna jest jego konwersja w prąd zmienny (a właściwie przemienny) – do tego celu właśnie służy falownik (inwerter). W efekcie instalacja staje się źródłem energii, które może zaspokoić potrzeby gospodarstwa domowego, rolnego czy firmy i wyprodukować prąd, który wykorzystany zostanie do zasilania najróżniejszych urządzeń.

Fotowoltaika – jak uzyskać optymalne efekty?

Pod definicją słowa fotowoltaika skrywa się dziedzina nauki zajmująca się przetwarzaniem promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Większość osób jednak określeniem fotowoltaiki mianuje instalacje fotowoltaiczne, które pozwalają na pozyskiwanie energii elektrycznej ze słońca. Celem jest ograniczenie opłat za prąd pobierany z sieci – szczególnie, że ceny energii elektrycznej nieustannie szybują ku górze. Istotne jest więc, aby instalacja PV była dostosowana do pod względem mocy i wielkości do potrzeb gospodarstwa czy firmy.

Najważniejszym aspektem przy doborze mocy instalacji fotowoltaicznej jest określenie, ile prądu jest zużywane w ciągu roku – energia jest bowiem rozliczana w systemie 12-miesięcznym. Jeśli w okresie większego nasłonecznienia powstają jej nadwyżki, to następnie trafiają one do sieci publicznej (zakładu energetycznego), aby w ciągu roku prosument mógł je odebrać na zasadzie opustu (za 20% wartości przy instalacjach do 10 kWh oraz 30% przy tych wielkości 10-50 kWh). Dla budynków już istniejących moc instalacji określa się na podstawie średniej wysokości rachunków za prąd za ostatni rok, z kolei w przypadku nowych domów czy firm, zużycie prądu należy oszacować na podstawie planowanego zużycia – określając ilość i rodzaj urządzeń energochłonnych oraz liczbę użytkowników.

Energia ze słońca to znakomita inwestycja, ale aby dawała pożądane rezultaty, przed przystąpieniem do prac montażowych konieczne jest określenie możliwości instalacyjnych. Ważne są: wielkość powierzchni dachu/gruntu, ekspozycja powierzchni względem słońca, kąt nachylenia dachu i zacienienia (obecne oraz przyszłe – np. rosnące drzewa). Tym samym kluczowym etapem planowania inwestycji jest nie tylko wyliczenie zapotrzebowania na energię, ale też audyt, w trakcie którego specjaliści oceniają stan więźby dachowej i pokrycia lub też gruntu. Jeśli warunki okażą się niezbyt sprzyjające – nie oznacza to braku możliwości inwestycji w odnawialne źródła energii. W takiej sytuacji eksperci zwykle zalecają dobór większej mocy paneli słonecznych, aby pozyskiwania z całej instalacji energia mogła w pełni pokryć zapotrzebowanie gospodarstwa albo firmy na prąd.

Podobał Ci się artykuł? Zostaw nam ocenę!
[Ocen: 0 Średnia: 0]