Jak działa fotowoltaika? Zrozum zasady działania i korzyści energii słonecznej!

Zasada jak działają panele fotowoltaiczne jest stosunkowo prosta. Polega ona na przekształceniu promieni słonecznych za pośrednictwem modułów fotowoltaicznych na prąd stały który następnie jest przekształcany na prąd zmienny a za proces przekształcania prądu stałego na zmienny odpowiada inwerter sieciowy. Tak wytworzony prąd który znamy możemy albo zmagazynować w banku energii albo wprowadzić do sieci i wykorzystać na własne potrzeby.

Czym jest fotowoltaika? Krótkie wprowadzenie do technologii słonecznej

Co to jest fotowoltaika? To pytanie na które obecnie większość osób mniej lub bardziej precyzyjnie potrafi odpowiedzieć dzięki dużej popularyzacji tej branży w Polsce. Idąc za wikipedią możemy wyczytać, że fotowoltaika to dziedzina nauki i techniki która zajmuje się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego.

Bardzo mocno upraszczając i uplastyczniając można powiedzieć, że fotowoltaika jest swego rodzaju elektrownią produkującą energię elektryczną w sposób ekologiczny. Taka elektrownia w zależności od mocy nie potrzebuje dużej ilości miejsca i jest możliwa do zbudowania praktycznie wszędzie. Zasada działania fotowoltaiki czyni już prostym i łatwym do wdrożenia systemem pozwalającym na produkowanie i wykorzystywanie energii elektrycznej.

Prosument – kto to jest?

Słowo prosument można podzielić na dwa zgoła odmienne wyrazy, które będą wyjaśniały znaczenie tego słowa. Prosument czyli „producent” oraz „konsument” może określać osobę która jednocześnie jest producentem oraz konsumentem w ramach jednego produktu czy przedsięwzięcia. Prosumentem jest więc każda osoba która korzystając z instalacji fotowoltaicznej współdziała w jednoczesnym produkowaniu i konsumowaniu energii elektrycznej.

Z jednej strony produkujemy energię elektryczną z naszego systemu fotowoltaicznego, z drugiej ją wykorzystujemy na własne potrzeby. Prosumentem nie będzie zatem przedsiębiorca który wyprodukowaną energię elektryczna będzie sprzedawał lub wykorzystywał na inne potrzeby jak tylko te własne.

Główne elementy systemu fotowoltaicznego – co potrzebne jest do produkcji prądu?

Znamy już zasadę działania fotowoltaiki, wiemy kim jest prosument i czym tak naprawdę jest fotowoltaika. Ale czego tak na prawdę potrzebujemy aby zbudować swój własny system fotowoltaiczny i stać się prosumentem i produkować swoją własną energię elektryczną?

Podstawowym elementem niezbędnym do zbudowania instalacji fotowoltaicznej są oczywiście moduły fotowoltaiczne, to one będą odpowiadały za przekształcanie promieni słonecznych na prąd stały, który jest niezbędny do wyprodukowania energii elektrycznej. Ilość modułów fotowoltaicznych o określonej mocy będzie warunkowała nam moc całego systemu fotowoltaicznego.

Drugim elementem jest inwerter sieciowy bez którego całość instalacji funkcjonować nie może. Odpowiada on za przekształcenie prądu stałego na prąd przemienny i wprowadzenie go sieci energetycznej. W przypadku inwerterów hybrydowych odpowiada on również za ładowanie i rozładowywanie banku energii.

Integralną częścią całego zestawu fotowoltaicznego są również elementy które znajdują się pomiędzy modułami a inwerterem sieciowym czyli wszystkie przewody, zabezpieczenia które chronią naszą instalację przed przepięciami sieciowymi i wyładowaniami atmosferycznymi.

Całość musi być gdzieś zainstalowana więc niezbędny jest również odpowiedni system montażowy. Moduły mogą być zamontowane na gruncie, na dachu lub w wersjach bardziej specjalistycznych również w formie ogrodzenia, balustrady czy nawet tworząc fasadę budynku.

Jak działają panele fotowoltaiczne? Schemat przekształcania energii słonecznej w prąd

To jak działają panele słoneczne było już częściowo wyjaśnione w górnej części tekstu. Podsumujmy to jednak i zbierzmy raz jeszcze w kupę trochę bardziej rozwijając temat.

Panele fotowoltaiczne zbudowane są z płytek krzemowych, gdy więc jednostka światła nazywana fotonem trafia do płytki krzemowej powstaje w niej siła elektromotoryczna która wprawia foton w ruch. Powstały w ten sposób ruch powoduje powstanie napięcia elektrycznego.

Najważniejszym efektem tej pracy jest fakt, że powstały w ten sposób prąd nie jest związany z żadnymi procesami chemicznymi dzięki temu cała produkowana z fotowoltaiki energii jest nazywana zieloną energią.

Jakie są rodzaje instalacji fotowoltaicznych?

Możemy wyróżnić trzy główne rodzaje instalacji fotowoltaicznych. Pierwszym z nich są instalacje fotowoltaiczne sieciowe, są ona najpopularniejszym rozwiązaniem w naszym kraju. Polegają one na jednoczesnym produkowaniu i wykorzystywaniu energii elektrycznej oraz sprzedaży lub zmagazynowaniu (w starym systemie rozliczeń) pozostałej ilości energii elektrycznej.

Drugim rodzajem są instalacje fotowoltaiczne hybrydowe. Jest to tym który niejako uzupełnia rozwiązanie sieciowe o możliwość magazynowania nadwyżki wyprodukowanej energii elektrycznej w banku energii. Jest to o tyle korzystne rozwiązanie, że energia zmagazynowana w akumulatorze może posłużyć do obsługi naszego domu w nie tylko w nocy bez konieczności kupowania energii z Zakładu Energetycznego ale również w sytuacji w której energia nie jest dostarczana przez Zakład Energetyczny.

Trzecim system coraz rzadziej stosowanym są systemy wyspowe off grid. Polegają one na całkowitym wydzieleniu instalacji fotowoltaicznej poza sieć energetyczną. Działają one w układzie zamkniętym i mogą być używane jako zasilanie awaryjne lub przy bardzo dużej pojemności akumulatorów do obsługi naszego gospodarstwa domowego ale bez udziału sieci energetycznej. Należy pamiętać, że system off grid może współpracować z siecią energetyczną ale nie może z nią działać bezpośrednio tak jak to ma miejsce w przypadku systemu sieciowego czy hybrydowego.

Jest jeszcze jeden rodzaj instalacji fotowoltaicznej, coraz rzadziej stosowany i stosunkowo najmniej wydajny – system do podgrzewania wody użytkowej. Wykorzystujemy moduły fotowoltaiczne tylko i wyłącznie do grzania wody. System który jest czymś na wzór kolektorów słonecznych jednak sam z siebie jest mniej wydajny od standardowych kolektorów. Jest za to na pewno prostszy do zaadaptowania w istniejący już układ CWU.

Panele polikrystaliczne i monokrystaliczne - czym się różnią?

Główną różnicą pomiędzy modułami fotowoltaicznymi polikrystalicznymi a monokrystalicznymi polega na ich budowie. Panele monokrystaliczne jak sama nazwa wskazuje zostały wykonane z pojedynczego kryształu krzemu. Panele polikrystaliczne wykonane są z różnych kryształów krzemowych złączonych razem w ramach jednego ogniwa.

Obecnie ogniwa polikrystaliczne są rzadziej używane ze względu na ich niższą sprawność, moją jednak tą przewagę w stosunku do modułów monokrystalicznych, że lepiej sobie radzą ze światłem rozproszonym.

Korzyści z fotowoltaiki – dlaczego warto inwestować w energię słoneczną?

To jak wiele korzyści niesie korzystanie z fotowoltaiki wie prawie każdy. Poczynając od aspektu środowiskowego jest to czysta energia, która pozwala na zmniejszenie zanieczyszczania środowiska poprzez naturalne wytwarzanie energii pozbawione konieczności spalania paliw kopalnych takich jak węgiel.

Kolejnym czynnikiem jest jej niewyczerpalność. Jak długo będzie świeciło słońce tak długo będziemy mieli dostęp do energii wytwarzanej przez instalacje fotowoltaiczne. Czynnikiem mocno za jest również aspekt finansowy.

Dzięki możliwości produkowania i magazynowania własnej energii oszczędzamy, sprowadzamy do zera lub mocno redukujemy konieczność zakupu energii elektrycznej z zewnątrz.

Czy fotowoltaika działa w Polsce przez cały rok? Jak zmienia się produkcja prądu sezonowo?

Produkcję energii z fotowoltaiki powinniśmy przeliczać całorocznie. Mniej więcej przyjęło się tak, że z każdego zainstalowanego kWP wyprodukujemy około 1 MW energii gotowej do zużycia. Są to wartości około bo w zależności od lokalizacji, jakości modułów i samej pogody wartości te mogą się wahać w jedną bądź drugą stronę.

Oczywiście najwięcej energii będziemy produkowali w okresie letnim od maja do września i automatycznie mniej w okresach zimowych od listopada do lutego. Nie oznacz to całkowitego zaprzestania produkcji energii ale jej zredukowaniu. Możliwości magazynowania energii w ZE oraz bankach energii pozwalają na częściowe pokrycie tych dysproporcji w produkcji.

Czy warto zainwestować w fotowoltaikę? Podsumowanie plusów i minusów

Inwestycja w fotowoltaikę jest praktycznie zawsze opłacalna. Konieczne jest spełnienie kilku warunków aby tak było. Przede wszystkim powinna być dobrze obliczona, nieracjonalne przewymiarowanie lub zbyt mała instalacja zadziałają na minus i przyniosą takiego efektu jakiego byśmy oczekiwali.

Instalacja fotowoltaiczna aby była opłacalna powinna być wykonana przez specjalistów w odpowiedni sposób tak aby zminimalizować ryzyko awarii bo każda przerwa w produkcji prądu działa na naszą niekorzyść. Wybierając rozwiązania z bankami energii zabezpieczamy się również na sytuację związaną z brakiem zasilania w sieci energetycznej tworząc sobie bufor bezpieczeństwa z dostępem do energii elektrycznej co daje nam sporą niezależność u komfort.

Na minus na pewno duża liczba nierzetelnych i nie mających odpowiedniej wiedzy instalatorów, przez których instalacje fotowoltaiczne nie działają prawidłowo i wpływają negatywnie na jakość całej infrastruktury fotowoltaicznej.

Wybierz fotowoltaikę od Green Tech!

Nasza firma zajmuje się instalacjami fotowoltaicznymi od przeszło dekady. Zdobyliśmy odpowiednią wiedzę i doświadczenie zarówno dla systemów sieciowych, wyspowych czy hybrydowych. Do każdego klienta podchodzi w sposób indywidualny aby maksymalnie wykorzystać potencjał fotowoltaiki i sprawić aby korzystanie z niej było totalnie bezobsługowe i przyjemne.

FAQ / Jak działa fotowoltaika

Dobrze zbudowana instalacja fotowoltaiczna działa działa w sposób automatyczny i bezproblemowy. Całkowicie obsługuje lub mocno redukuje potrzeby energetyczne naszego budynku.

Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej?

Moc instalacji fotowoltaicznej dobieramy do realnego lub planowanego zapotrzebowania budynku na energię elektryczną. Znając szacunkowo ilość energii produkowanej z 1 kWp możemy stosunkowo łatwo przeliczyć ilość kilowatów potrzebnych do zainstalowania. Trochę inaczej ma się to w przypadku banków energii gdzie wielkość instalacji fotowoltaicznej może być mniejsza a komensacja nastąpi poprzez wielkość banku energii.

Ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna?

To ile kosztuje instalacja fotowolaticzna zależy od jej wielkości, wybranego systemu i jakość instalowanych komponentów.

Fotowoltaika - warto czy nie warto?

Czytają ten artykuł chyba łatwo odpowiedzieć, że warto. Dzięki inwestycji w fotowoltaikę zyskujemy dostęp do własnej i alternatywnej energii, zyskujemy nie tylko oszczędność finansową ale również niezależność energetyczną.

Jak obniżyć koszty inwestycji w fotowoltaikę?

Najprostszym sposobem jest skorzystanie z szeregu dostępnych programów rządowych. Obecnie najpopularniejszym programem wspierającym instalacji fotowoltaicznej jest Mój Prąd 6.0 oraz Czyste Powietrze. Warto skontaktować się z firmą instalacyjną, które tak jak my poprowadzi krok po kroku i [pomoże w uzyskaniu wsparcia finansowego za zakup i montaż instalacji fotowoltaicznej.