Budujemy Dom
Instalacje / Kolektory słoneczne / Artykuły

Czym jest instalacja fotowoltaiczna?

Rozmowy Dociekliwego Inwestora z Majstrem Guru. Majster prosto i zrozumiale tłumaczy, a Inwestor zadaje coraz bardziej dociekliwe pytania… Tym razem szuka odpowiedzi na pytanie, czym jest instalacja fotowoltaiczna i jak działa?

Czym jest instalacja fotowoltaiczna?

Dociekliwy Inwestor:– Może teraz przejdziemy do paneli fotowoltaicznych. Chętnie posłucham, co pan myśli o tym rozwiązaniu. Kilka miesięcy temu było o nich głośno, przy okazji ustawy o odnawialnych źródłach energii. A potem dość szybko sprawa ucichła. I niczego konkretnego w sumie się nie dowiedziałem.

Majster Guru:– Miałem podobne wrażenia. Najpierw medialna burza, która ostatecznie okazała się raczej burzą w szklance wody. Dużo gadania o energetyce obywatelskiej, prosumentach, łącznie z huraoptymistycznymi artykułami o tym, jak to ze sprzedaży prądu do sieci spłacimy w parę lat koszty instalacji i będziemy na tym zarabiać. Szczerze mówiąc, sporo z tego to były obietnice bez pokrycia, żeby nie powiedzieć brednie. A potem kompletna cisza.

– No właśnie. A ja po lekturze prasowych artykułów właściwie to nie bardzo nawet wiem, jak taki panel działa i ile może dać prądu.

– Zacznijmy więc od podstaw. Każdy taki panel składa się z ogniw fotowoltaicznych, nazywanych też słonecznymi, popularnie oznaczanych skrótem PV (od Photo Voltaic). Ich wykorzystanie nie jest wcale nowością. Są powszechne i to od wielu lat, np. w kalkulatorach i do zasilania ulicznej sygnalizacji świetlnej. Nie będę szczegółowo opisywać fizycznych podstaw działania ogniw fotowoltaicznych. Bez trudu znajdzie pan te informacje w każdej encyklopedii. Nawet dość przestarzałej. W końcu, to właśnie za wyjaśnienie tzw. zjawiska fotoelektrycznego Albert Einstein dostał Nagrodę Nobla.

Wystarczy powiedzieć, że ogniwo słoneczne jest elementem półprzewodnikowym, tworzącym złącze typu p-n. Pod wpływem padającego nań promieniowania słonecznego (fotonów), powstaje siła elektromotoryczna, bo elektrony przemieszczają się do obszaru n, zaś tzw. dziury do obszaru p. Wynikiem tego ruchu ładunków jest powstanie różnicy potencjałów, czyli prądu elektrycznego. A czy wie pan, dlaczego w ogóle takie ogniwa musimy łączyć w panele?

– Szczerze mówiąc – nie.

– Otóż, pojedyncze ogniwo najpopularniejszego rodzaju, czyli zbudowane na bazie krzemu, daje napięcie zaledwie ok. 0,5 V. Łącząc je szeregowo, uzyskujemy odpowiednio wyższą, użyteczną wartość. Z praktycznego punktu widzenia, najważniejsza jest znajomość kilku podstawowych zasad rządzących działaniem instalacji fotowoltaicznych:

  • natężenie uzyskiwanego prądu elektrycznego, a więc ilość energii, jest powiązane z intensywnością promieniowania słonecznego;
  • sprawność przemiany energii słonecznej w elektryczność waha się w szerokim zakresie od kilku do ponad 20%, zależnie od budowy ogniw. Jednak ich ceny także są rozmaite, dlatego najlepiej jest przeliczać cenę na uzyskiwaną moc elektryczną (zł/kW);
  • w panelach powstaje prąd stały, a znakomita większość domowych urządzeń zasilanych jest prądem przemiennym. Trzeba więc go przetworzyć, co wymaga dodatkowych urządzeń (falownika);
  • magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorach jest kosztowne i niepraktyczne. Widzi pan teraz, dlaczego mówiłem, że informacje o natężeniu promieniowania słonecznego i jego nierównomiernym rozkładzie przydadzą się nam przy omówieniu paneli PV?

– Oczywiście. Skoro zimą i jesienią mamy mało słońca, to zarówno z kolektorów, jak i paneli uzysk energii będzie niewielki.

– Właśnie o to chodzi. To nie kolektor albo panel jest źródłem energii, a słońce. On je tylko wyłapuje i zmienia na użyteczną dla nas postać. Proszę sobie przypomnieć naszą poprzednią rozmowę o pompach ciepła. Tam sytuacja była analogiczna – sama pompa nie tworzy ciepła, lecz jedynie zbiera je z otoczenia i przetwarza. Dlatego zapewnienia niektórych sprzedawców, że panele dają tyle samo energii latem i zimą, włóżmy między bajki. Praw fi zyki nikt nie zmieni. Największym problemem pozostaje nierównomierny uzysk energii – tak w skali roku, jak i doby.

– Ale przecież prądem da się naładować akumulatory i wykorzystać tę energię później.

– W teorii tak, w praktyce raczej nie. Niech pan sobie nie wyobraża, że zachowując rozsądne wymiary i cenę zestawu akumulatorów, będziemy w stanie zgromadzić dość energii. To zupełnie inna skala, niż np. akumulator samochodowy. A jest jeszcze drugi problem, akurat znany i z akumulatorów samochodowych. Domyśla się pan jaki?

– Nie wiem co ma pan na myśli.

– Trwałość. Po kilku latach taki zestaw akumulatorów straci pojemność i trzeba będzie go wymienić. A to znowu koszty, i to niemałe. Dlatego uważam, że gromadzenie prądu w przypadku małych domowych instalacjach jest ślepą uliczką. Najlepiej wykorzystać go na bieżąco, choćby przetwarzając na ciepło, lub sprzedać nadwyżkę do sieci.

– Zasilanie urządzeń elektrycznych rozumiem, ale zamiana na ciepło?

– Przecież mówiłem, że prąd to po prostu czysta energia. I wciąż niejednokrotnie bardziej opłaca się przeznaczyć jego nadwyżkę np. do podgrzania c.w.u., niż sprzedać go do sieci. Jak rozumiem, sens zasilania domowych urządzeń elektrycznych wytworzonym na miejscu prądem nie budzi pańskich wątpliwości. Jednak zamiana na ciepło technicznie nie jest żadnym problemem, wystarczy do tego grzałka elektryczna umieszczona w zasobniku wody. W porównaniu z kolektorami słonecznymi – ma to pewną zaletę. Pamięta pan, co mówiłem o kłopotach z przekroczeniem pewnej temperatury wody, nawet jeżeli kolektorów będzie dużo?

– Pamiętam, możemy co najwyżej podgrzać więcej wody ale i tak do tej samej, dość niskiej temperatury.

– No właśnie. W przypadku grzałki, tego ograniczenia nie ma - dysponując mniejszą ilością energii, po prostu podgrzejemy mniej wody, lecz równie dobrze możemy ją nawet zagotować. Jednak zwykle do przygotowania c.w.u. lepiej wybrać kolektory słoneczne, zaś nadmiar energii elektrycznej z paneli PV przekazywać do sieci.

Obecnie obowiązująca ustawa o odnawialnych źródłach energii (OZE) stanowi bowiem, że za 1 kWh prądu oddanego do sieci możemy odebrać 0,8 kWh. Sieć i system energetyczny pełni więc rolę magazynu energii. Przypominam, że to właśnie jej bardzo nierównomierny uzysk, w skali zarówno doby jak i roku, jest podstawowym problemem. P

rzy takim sposobie rozliczania korzystny jest jak najdłuższy okres bilansowania (np. 6 miesięcy), oraz żeby nadwyżka z jednego okresu przechodziła na kolejny. W ten sposób nadmiar prądu z wiosny i lata wykorzystamy w zimie. Dlatego koniecznie sprawdźmy jakie warunki rozliczania oferuje nasz dostawca energii elektrycznej. Mogą być bardzo różne, bo tu ustawa OZE pozostawia swobodę.

Redakcja BD

aktualizacja: 2017-09-18
Materiały dodatkowe

Dodaj komentarz

Zdaniem naszych Czytelników

"Przeleciałem" po łebkach dostępne "dokumenty": - instalacja ma max. moc około 3kW , przy sprzyjających warunkach, (temp. powietrza około 0 i max.nasłonecznienie) - powiedzmy że średnio daje 1,5kW,  - realne dofinansowanie to około 64% a wpłata własna (wymagana) od 6.000 ...

bajbaga

19 Wrz 2017, 10:37

teraz już lepiej - w tym co linkowałaś, są już konkrety(ceny) Najlepiej, gdyby znajomego spytała - o roczne zużycie energii - bo nie chce mi się wierzyć w roczne oszczędności 1,6tys. w przypadku tak małej instalacji.

aaaa

19 Wrz 2017, 10:21

http://www.rof.org.pl/24-aktualnosci/208-aktualnosci/359-instalacje-fotowoltaiczne-dla-mieszkancow-gmin-rzeszowskiego-obszaru-funkcjonalnego.html Takie coś znalazłam. Nie mam pojęcia , co z tego jest potrzebne - tam jest parę linków - więc wrzucam wszystko. 1 godzinę temu, ...

Baru

19 Wrz 2017, 09:26

Pokaż wszystkie komentarze Chcesz wiedzieć więcej - zajrzyj na Forum.BudujemyDom.pl

Zobacz też:

Zadaj pytanie naszemu ekspertowi
 
4 kroki do instalacji fotowoltaicznej
4 kroki do instalacji fotowoltaicznej Zużycie energii elektrycznej w nowych energooszczędnych budynkach stanowi coraz większą część ich bilansów energetycznych. Jest to wynikiem ...
Hewalex jedynym polskim producentem kolektorów słonecznych w światowym TOP10
Hewalex jedynym polskim producentem kolektorów słonecznych w światowym TOP10 Firma Hewalex z Czechowic-Dziedzic jest jednym z prekursorów rozwoju branży OZE w Polsce. Jako pierwsza w kraju zaczęła seryjną produkcję ...
Inisol Power Set - panele fotowoltaiczne marki De Dietrich
Inisol Power Set - panele fotowoltaiczne marki De Dietrich Produkcja własnej energii elektrycznej z przydomowej instalacji fotowoltaicznej to wygoda i możliwość uniezależnienia się od sieci energetycznej. ...
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe
Budujemy Dom
Mamy dla Ciebie prezent!
Zapisz się do bezpłatnego newslettera BudujemyDom.pl i pobierz GRATIS elektroniczne wydanie miesięcznika "Budujemy Dom".
W każdy czwartek otrzymasz darmowy
poradnik budowlany, a w nim:
  • aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego,
  • porady budowlane,
  • najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl,
  • zapowiedź raportu miesiąca dostępnego w serwisie
    w pełnej wersji.

Czas na wnętrze