Fotowoltaika
Jak to działa?
Definicja i zasada działania
Fotowoltaika to technologia przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną. Ten proces przebiega w prosty sposób: panele fotowoltaiczne zamieniają promieniowanie słoneczne na prąd stały, który następnie inwerter konwertuje na prąd zmienny – taki, jakim zasilane są urządzenia elektryczne w domu.
Inwestycja w fotowoltaikę jest opłacalna finansowo i ekologicznie. Chroni przed wzrostem cen energii elektrycznej oraz paliw, jeśli połączona z pompą ciepła. Dodatkowo, łącząc system fotowoltaiczny z magazynem energii, można uzyskać całkowitą niezależność energetyczną oraz mieć dostęp do prądu nawet podczas awarii w sieci energetycznej.
Fotowoltaika
Proces przekształcania energii słonecznej
Panele słoneczne generują prąd stały, wykorzystując materiał półprzewodnikowy, z którego są wykonane. Każdy panel składa się z ogniw krzemowych, w których występuje efekt fotowoltaiczny, czyli przekształcanie energii słonecznej w ładunek elektryczny.
Ten prąd stały jest następnie konwertowany przez inwerter na prąd zmienny, który może zasilać gniazdka w domu. Energia ta pierwotnie napędza urządzenia domowe, potem ładuje opcjonalny magazyn energii oraz ewentualny elektryczny samochód (za pośrednictwem stacji ładowania). Nadmiar energii jest odbierany przez dostawcę prądu (który jest zobowiązany do odkupienia nadwyżek). Gdy słońce zachodzi, dom czerpie energię z magazynu energii. Jeśli magazyn zostanie opróżniony, potrzebną energię kupujesz od dostawcy prądu.
Zarobione pieniądze ze sprzedaży Twojej energii zmniejszą Twoje rachunki za prąd (to rozwiązanie to tzw. net-billing, obowiązujący dla instalacji uruchomionych po 1 kwietnia 2022 roku). Niemniej jednak nadal będziesz musiał pokryć większość kosztów związanych z dystrybucją energii.
Net-billing
Net-billing – sposób rozliczania nadwyżek energii z fotowoltaiki
Dla instalacji fotowoltaicznych powstałych po 1 kwietnia 2022 r., sposób rozliczania nadwyżek energii różni się od starszych instalacji, które „magazynowały” nadwyżki w sieci energetycznej.
Jak to funkcjonuje? Nadwyżki energii sprzedajesz swojemu dostawcy prądu, jakby to były inne towary. Za tę energię otrzymujesz środki, nie w postaci gotówki, ale na koncie rozliczeniowym u sprzedawcy, tzw. depozyt prosumenta. Jednocześnie normalnie korzystasz z urządzeń elektrycznych i kupujesz prąd. Wartość depozytu z poprzedniego miesiąca wpływa na bieżący miesiąc, a rozliczenie końcowe ma miejsce pod koniec roku.
Jeśli na depozycie miałeś nadpłatę, możesz ubiegać się o jej zwrot w gotówce. Niestety, istnieje ograniczenie – nie można wypłacić więcej niż 20% energii wyprodukowanej w danym miesiącu.
Przykład:
- W maju sprzedałeś energię za 250 zł, a zakupiłeś za 100 zł. Na depozycie masz 150 zł.
- W czerwcu sprzedałeś energię za 300 zł, a zakupiłeś za 110 zł. Na depozycie masz 340 zł.
- W lipcu sprzedałeś energię za 320 zł, a zakupiłeś za 110 zł. Na depozycie masz 550 zł.
- W okresie jesieni i zimy produkujesz mniej energii i więcej jej zużywasz, więc depozyt się zmniejsza.
- Na koniec roku na depozycie masz 600 zł. Dostawca energii wypłaca Ci 120 zł.
- Pamiętaj, że każdego miesiąca ponosisz dodatkowe opłaty i opłaty dystrybucyjne.
Sprzedajesz energię po średniej miesięcznej cenie sprzedaży energii elektrycznej.
Średnia miesięczna cena sprzedaży energii elektrycznej od kwietnia do września 2021 wynosiła 0,35 zł/kWh. Aktualne ceny można sprawdzić na stronie tge, gdzie cena jest podana w zł za MWh, a nie kWh. Przeliczenie: 297 zł za MWh to 0,297 zł za kWh.
Od 1 lipca 2024 sprzedaż energii będzie odbywać się po cenie godzinowej.
Niestety, musisz również uwzględnić koszty opłat dystrybucyjnych.
Czy jest możliwe zużycie wyprodukowanej energii bez generowania nadwyżek? W teorii tak, ale w praktyce jest to nieopłacalne.
Latem fotowoltaika produkuje nawet 5 razy więcej energii niż zimą, a 90% dziennego wytwarzania energii ma miejsce w kilka słonecznych godzin. Aby nie oddać żadnej energii do sieci, potrzebujesz ogromnego magazynu energii lub bardzo małej instalacji. To nie jest optymalne rozwiązanie.
Budowa instalacji
Fotowoltaika – komponenty układu instalacji
Panele fotowoltaiczne
Panele fotowoltaiczne, inaczej moduły, przetwarzają energię słoneczną na prąd elektryczny (prąd stały).
Można je umieścić na ziemi, na ścianie budynku, jako zadaszenie na tarasie czy na wiele innych sposobów. Jednak najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest klasyczne montowanie paneli na dachach domów, firm lub budynków gospodarczych.
W Polsce popularne są dwa rodzaje modułów fotowoltaicznych: panele szkło-folia i szkło-szkło. Moduły mają warstwową budowę, z ogniwami monokrystalicznymi chronionymi przez enkapsulant, hartowane szkło z góry oraz folię lub drugą szybę z dołu. Ramka utrzymuje te warstwy razem.
Panele szkło-szkło są uważane za lepsze, ponieważ oferują lepszą ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi i czynnikami chemicznymi. Jednakże, warto zainwestować w panele dobrej jakości i mniejszych rozmiarów, aby spodnia szyba była solidnie utrzymana przez ramkę.
Szklane panele fotowoltaiczne oraz niektóre folie umożliwiają przepuszczanie światła, co z kolei generuje energię z obu stron. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie nawet kilkunastu procent wyższego uzysku, pod warunkiem odpowiedniego montażu. Warto rozważyć takie rozwiązanie, zwłaszcza w przypadku instalacji gruntowych.
Inwerter lub mikroinwertery
Inwerter (zwany też falownikiem) to urządzenie, które zmienia prąd elektryczny z paneli słonecznych na prąd elektryczny, który możemy użyć w naszych domach. Inwerter jest bardzo ważnym elementem instalacji fotowoltaicznej, ponieważ jeśli przestanie działać, cała instalacja również przestanie działać.
Możemy wybrać między dwoma rodzajami inwerterów: standardowym, który jest wielkości walizki i montujemy go na ścianie, oraz mikroinwerterem, który jest mniejszy i montujemy go pod każdym panelem słonecznym osobno. Istnieje także trzeci rodzaj inwertera, który jest połączeniem standardowego inwertera i mikroinwerterów, czyli jeden inwerter z optymalizatorami, które montujemy pod każdym panelem słonecznym.
Przewody
Przewody w fotowoltaice pełnią kluczową rolę w transporcie prądu elektrycznego z paneli słonecznych do inwertera, który zamienia go na prąd zmienny. Ważne jest, aby przewody były odpowiednie/o dobrze izolowane i umieszczone w specjalnych rurkach, aby chronić je przed czynnikami atmosferycznymi i uszkodzeniami mechanicznymi. Dodatkowo, istotne jest odpowiednie dobrane przekroje przewodów, aby zapewnić efektywny przepływ energii.
Konstrukcja montażowa
Konstrukcja montażowa jest potrzebna, aby panele słoneczne były stabilnie zamocowane na dachu lub na ziemi. Ważne jest, aby konstrukcja była bezpieczna dla dachu i wytrzymała na burze. Nie warto oszczędzać na konstrukcji, lepiej postawić na sprawdzone rozwiązania, które pozwolą na bezpieczną i trwałą instalację. Konstrukcja może być wykonana ze stali ocynkowanej (tańsza opcja), stali nierdzewnej lub aluminium (droższa opcja, ale bardziej trwała).
Akumulator energii (opcjonalnie)
Magazyn energii to rozwiązanie pozwalające przechowywać energię elektryczną, która została wyprodukowana przez panele słoneczne. Dzięki niemu możesz używać zielonej energii nawet wtedy, gdy słońce już zaszło. Magazyny energii nie są obowiązkowe do instalacji paneli słonecznych, lecz są przydatne, gdyż pozwalają na niezależne zasilanie, nawet wtedy, gdy w twojej okolicy brakuje prądu.
Przyszłość zaczyna się dziś!
Zainwestuj w fotowoltaikę i ciesz się niezależnością energetyczną oraz niższymi rachunkami. Skontaktuj się z nami już teraz.
