Instalacja fotowoltaiczna

Coraz częściej na dachach prywatnych domów, budynków użyteczności publicznej czy budynkach firm spotkać można moduły fotowoltaiczne. Skąd wciąż rosnąca popularność tego sposobu wykorzystania odnawialnych źródeł energii, a dokładniej słońca?

Nawet dziecko wie, że lodówka, telewizor, komputer i inne urządzenia elektryczne do pracy potrzebują energii, ktorą pobierać można z ogólnie dostępnej sieci energetycznej, która może zostać wspomagana  za pośrednictwem instalacji fotowoltaicznej. Fotowoltaika swoją popularność zawdzięcza opłacalności, która wiążę się nie tylko z niższymi kosztami energii elektrycznej, bezobsługowością i ze stosunkowo niskimi kosztami użytkowania w przyszłości, ale także z ekologicznym podejściem do życia.

Przy instalacji fotowoltaicznej ważny jest jak największy dostęp do promieni słonecznych. Stąd konieczność montażu ogniwa na dachu lub na gruntach od strony południowej.

Jak wygląda instalacja fotowoltaiczna?

Moduły fotowoltaiczne są to elementy, które przetwarzają energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną..

Istnieje wiele rodzajów modułów fotowoltaicznych, a ich klasyfikacja oparta jest na rodzaju zastosowanego materiału do ich budowy. Dominującym materiałem służącym do produkcji ogniw jest, niezmiennie od lat, krzem i nic nie wskazuje na to aby ta sytuacja miałaby w najbliższym czasie się zmienić. Raz na jakiś czas słychać w mediach doniesienia o nowej rewolucyjnej technologii, która ma odmienić globalną energetykę solarną, jednak z powodu powszechności i stosunkowo niskich kosztów, krzem jeszcze długo będzie stanowił podstawę rynku fotowoltaicznego, a nieustannie trwający wyścig producentów o uzyskanie jak największej mocy z pojedynczego modułu pV potwierdza, że innym technologiom do powszechnego stosowania jest jeszcze daleko.

Rys 1. Przykłady modułów pV [źródło: SolarWorld]

Najczęściej stosowane moduły fotowoltaiczne (wszystkie typy modułów omówimy w kolejnych artykułach):

• mono- i polikrystaliczne
• moduły z krzemu amorficznego
• moduły CdTe,
• moduły CIGS.

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Instalacja fotowoltaiczna to system stosunkowo prosty w obsłudze. Jak to działa?

Za dostarczenie prądu odpowiedzialny jest tzw. efekt fotowoltaiczny czyli zjawisko polegające na zmianie energii słonecznej w prąd stały za pośrednictwem ogniw fotowoltaicznych, z których to składają się panele słoneczne. Do pełni szczęścia niezbędny jest inwerter solarny czyli falownik, przy pomocy którego powstały prąd stały zostaje przekształcony w prąd przemienny o odpowiednich parametrach elektrycznych – czyli taki, z którym mamy do czynienia w naszych gniazdkach elektrycznych.

W zrozumieniu tematu pomóc może poniższa infografika:

*(ogniwa to układy zbudowane z materiału półprzewodnikowego, który przewodzi ładunek elektryczny w wyniku działania czynników zewnętrznych m.in. w postaci temperatury lub promieniowania słonecznego)

*elementem pozwalającym na zamontowanie paneli na gruncie lub budynku jest konstrukcja wsporcza

Warto wiedzieć, że montaż instalacji PV nie wymaga zmiany wewnętrznej instalacji elektrycznej. System podłączany jest do urządzeń, które już istnieją. Do sprawnego korzystania z dobrodziejstw fotowoltaiki niezbędne jest przeprowadzenie odpowiedniej procedury odbiorowej. Sposób realizacji takiego odbioru uzależniony jest od skali inwestycji. Przykładem może być tzw. „mikroinstalacja”, która do poprawnej współpracy z siecią elektro-energetyczną wymaga tylko dostosowania przez operatora energetycznego układu pomiarowego.

W celu zapewnienia bezpieczeństwa konieczny jest montaż odpowiednich zabezpieczeń,  w tym  przeciwnapięciowego, którego zadaniem jest ochrona przed wyładowaniami atmosferycznymi.

Instalację PV mogą funkcjonować:

– w systemie on-grid (Instalacja zintegrowana z siecią elektroenergetyczną. Energia zużywana jest na bieżąco na potrzeby własne obiektu, a ewentualne nadwyżki trafiają do zewnętrznej sieci energetycznej. Najczęściej spotykany system ze względów praktycznych i ekonomicznych)

– w systemie off-grid (Instalacja nie jest zintegrowana z siecią elektroenergetyczną a produkcja energii służy tylko zaspokajaniu wewnętrznych potrzeb obiektu. W celu zwiększenia wykorzystania produkowanej energii stosuje się akumulatory)

– w systemie hybrydowym (system stosowany najrzadziej. Łączy zalety instalacji wyspowej oraz sieciowej. Warto zastanowić się nad tym rozwiązaniem jeśli zależy nam na maksymalnym wykorzystaniu energii promieniowania słonecznego na potrzeby własne budynku. W momencie odłączenia się od sieci, instalacja może zasilać odbiorniki w budynku)

Ile kosztuje fotowoltaika?

Trudno jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie. Wycena zależy od wielu czynników, takich jak:

1. Moc instalacji PV (dobierana w zależności od zapotrzebowania)
2. Rodzaj komponentów, z których zbudowana jest instalacja
3. Miejsce montażu (dach, grunt, elewacja)
4. Ogólny stan zastanego obiektu

Dodatkowo jeżeli zdecydujemy się na montaż tego systemu, możemy starać się o jego dofinansowanie w postaci dotacji.

Czy wiecie, że słońce stanowi trzecie co do wielkości źródło energii odnawialnej na świecie? Idealnie obrazuje wykorzystanie tego źródła dynamiczny rozwój fotowoltaiki. Nie pozostaje nam nic innego jak zachęcać do wdrażania tego systemu w swoich domach, miejscach pracy i budynkach użyteczności publicznej.