Fotowoltaika

Słońce to centralna gwiazda układu słonecznego wokół którego krąży Ziemia. Składa się z plazmy i generuje niewyobrażalną ilość energii, której mikroskopijną część z trudem udaje nam się wykorzystać.

Fotowoltaika to dziedzina nauki i techniki zajmująca się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną czyli inaczej wytwarzanie prądu elektrycznego z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego. Fotowoltaika znajduje obecnie zastosowanie, mimo stosunkowo wysokich kosztów (choć te maleją, a w opracowaniu są tańsze technologie np: oparte na perowskitach) w porównaniu ze źródłami konwencjonalnymi, z dwóch głównych powodów: ekologicznych (tam, gdzie ekologia ma większe znaczenie niż ekonomia), oraz praktycznych (promieniowanie słoneczne jest praktycznie wszędzie dostępne). Głównym surowcem do produkcji ogniw fotowoltaicznych jest wafel krzemowy, lecz nie amorficzny, ale krystaliczny. Panele cienkowarstwowe (CIGS) powstają przez napylenie cienkiej warstwy miedzi, indu, galu, selenu na powierzchnię szkła lub plastiku i dodaniu elektrod. Pojedyncze ogniwo jest w stanie wygenerować prą o mocy 1-6,97 W. W celu maksymalizacji uzyskiwanych efektów, ogniwa łączone są w moduły fotowoltaiczne. Na rynku dostępne są głównie moduły o standardowym wymiarze: 170x 100 cm i mocy do 350 W, oraz coraz częściej pojawiają się ostatnio moduły o wymiarach 2 m x 1 m o mocy do 400 W.

Systemy fotowoltaiczne

składają się z 2 zasadniczych elementów:

  • Modułów fotowoltaicznych
  • Inverterów fotowoltaicznych

Pozostałe elementy instalacji to konstrukcja mocująca, okablowanie, złącza, zabezpieczenie ac/dc.

Instalacja fotowoltaiczna

Przykład typowej instalacji fotowoltaicznej o mocy 5,5 kWp

Czołowi producenci modułów to Chiny.

Do największych światowych producentów modułów należą:

  • JINKO SOLAR
  • JA SOLAR
  • TRINA SOLAR
  • LONGI SOLAR
  • HANWA QCELLS

Do największych producentów inverterów należą:

  • HUAWEI
  • SMA
  • FRONIUS
  • GOODWIE
  • ZEVERSOLAR

Energia ze słońca w naszym domu

System fotowoltaiczny produkuje prąd w trybie ciągłym z różną wydajnością uzależnioną od pory dnia, roku, zachmurzenia itp. Sytuacja ta powoduje, że musimy być przyłączeni do sieci aby korzystać z dowolnej ilości prądu, wtedy kiedy potrzebujemy dlatego stosowane systemy nazywane są „on-gridowymi” (permanentnie przyłączonymi do sieci).
Co zasady działania i wielkości produkcji, to istotne jest ile dany system wyprodukuje energii w ciągu roku co możemy łatwo przewidzieć dzięki programom komputerowym zczytującym dane usłonecznienia na danym terenie.
Bez znaczenia jest fakt, że system produkuje raz mniej a raz więcej energii, ponieważ rozliczani jesteśmy z PGE w okresach minimum 6 miesięcznych lub rocznych, co gwarantuje nam optymalne wykorzystanie energii, gdyż w każdym półroczy (1-6 oraz 7-12 miesiąc) produkcja jest niemal identyczna.

Optymalne wykorzystanie energii

Maksymalne wykorzystanie energii powinno być przedmiotem zainteresowania każdego użytkownika.
W przypadku instalacji fotowoltaicznej należy pamiętać, że PGE (lub inny zakład energetyczny) rozlicza wprowadzona energię do siec w następujący sposób:

  • W przypadku gdy nadmiar energii zostaje przekazany do sieci energetycznej (wprowadzenie), możemy odebrać (pobór) 80% wyprodukowanej przez nas energii. Jest to związane z systemem opustów dla prosumentów, czyli osób wytwarzających energię na użytek własny. Dla instalacji, których moc nie przekracza 10kWp obowiązuje stosunek 1:0,8 w ramach systemu opustu, co oznacza, że za 1kWh oddaną do sieci właściciel mikroelektrowni może odebrać 0,8 kWh
  • powyżej 10 kw możemy odebrać 70%

Wniosek jest prosty: robimy instalację do 10 kWp.

A teraz trochę konkretnych przykładów i praktyki.

Mówiąc o modułach fotowoltaicznych nie można zapomnieć o najstarszym producencie - firmie SHARP.
Sharp (Japonia) pracuje nad energią słoneczną od 1959 roku.

Poczucie odpowiedzialności za środowisko czyni z firmy Sharp globalną siłę napędową w badaniach i rozwoju modułów fotowoltaicznych.
Moduły fotowoltaiczne Sharp instalowane są w prywatnych domach, budynkach publicznych i blokach mieszkaniowych, satelitach, latarniach morskich, w ruchu drogowym oraz zastosowaniach przemysłowych. Szeroki wachlarz zastosowań udowadnia, że moduły fotowoltaiczne Sharp mogą być zintegrowane z wieloma różnymi środowiskami.

Inwestując w fotowoltaikę warto rozważyć zamontowanie pompy ciepła tworząc w ten sposób swoistą doskonałą hybrydę, czyli samowystarczalny system, którego celem jest wyzerowanie rachunków za prąd.
Stwierdzenie: wyzerowanie rachunków za prąd nie do końca jest prawdziwe ponieważ w takiej sytuacji musimy jednak coś zapłacić: koszty opłaty sieciowej, opłaty przejściowej, co stanowi średni ok. 7 zł /m-c


https://www.sharp.pl/cps/rde/xchg/pl/hs.xsl/-/html/moduly-fotowoltaiczne.htm


W fotowoltaice dominują dwie technologie

Polikrystaliczna – moce od 275-285 W

Monokrystaliczna 300-400 W

Poniżej instalacja hybrydowa naszego klienta w Łodzi: