Jak działa fotowoltaika? Podstawowe informacje

Co to jest fotowoltaika?

W ogólnym rozumieniu fotowoltaika to dziedzina nauki i techniki, która zajmuje się przetwarzaniem promieniowania słonecznego na darmową energię elektryczną. W tym celu wykorzystuje się rozbudowaną instalację fotowoltaiczną, składającą się z ogniw, modułów, inwerterów i innych sprzętów.

Na początek może brzmieć to skomplikowanie, ale jak poznasz podstawowe terminy, to szybko pojmiesz, jak działa fotowoltaika i dlaczego warto zostać prosumentem.

Z czego składają się systemy fotowoltaiczne?

Aby zrozumieć, jak działa instalacja fotowoltaiczna, musisz wiedzieć, z jakich części się składa i za co one odpowiadają.

Podstawowym elementem są wykonane z krzemu panele fotowoltaiczne, które montuje się na dachu budynku lub bezpośrednio na gruncie. Na każdym panelu znajdują się ogniwa fotowoltaiczne (fotoogniwa), dzięki którym możliwe jest zachodzenie całego procesu produkcji energii elektrycznej.

Jednak same panele fotowoltaiczne nie wystarczą, ponieważ energia, która jest przez nie wytwarzana, stanowi tzw. prąd stały, natomiast w domowych instalacjach wykorzystywany jest prąd zmienny. Dlatego kolejnym, niezbędnym elementem jest falownik, który umożliwia zamianę prądu stałego w zmienny.

Oprócz systemów mocujących, czy okablowania, potrzebny jest także licznik dwukierunkowy – jeśli systemy fotowoltaiczne podłączone są do sieci publicznej, konieczne jest mierzenie przepływu prądu i zweryfikowanie, ile nadmiarowej energii elektrycznej przesłałeś/-aś do sieci, a ile zostało z niej pobrane.

Jak działa fotowoltaika?

Skoro omówiliśmy już podstawowe terminy, elementy instalacji fotowoltaicznej, możemy przejść do tego, co powoduje wytworzenie energii elektrycznej.

Gdy promienie słoneczne padają na panele fotowoltaiczne, fotony, czyli pojedyncze cząstki światła (same w sobie nieposiadające ładunku elektrycznego), wprawiają w ruch elektrony i to odpowiada za wytworzenie energii elektrycznej – zachodzi zjawisko fotowoltaiczne.

Tutaj warto wspomnieć, że ogniwa fotowoltaiczne produkuje się z krzemu mono- lub polikrystalicznego, czyli materiału półprzewodzącego, który umożliwia zachodzenie całego procesu.

Jak wcześniej wspominaliśmy, w ten sposób produkowany jest prąd stały, ale dzięki inwerterom solarnym (falownikom), zostaje on przekształcony na prąd zmienny, który następnie rozprowadzany jest po instalacji elektrycznej i zasila wszystkie podłączone urządzenia.

A co w sytuacji, gdy ilość energii elektrycznej jest zbyt mała lub za duża? To zależy od tego, na jaką instalację się zdecydowałeś/-aś. W Polsce popularnym rozwiązaniem jest podłączanie fotowoltaiki do publicznej sieci energetycznej.

Wtedy, gdy produkujesz więcej prądu, niż potrzebujesz, nadmiarowa energia płynie do sieci. Do 1 lipca 2024 roku możesz ją sprzedać do Zakładu energetycznego za średnią cenę rynkową z miesiąca poprzedniego i ze zgromadzonych środków opłacić koszt energii elektrycznej pobranej z sieci.

System net-billing , który zastąpił poprzedni system rozliczania (system opustów) jest opłacalny na bardzo zbliżonym poziomie. Chcesz dowiedzieć się więcej? Obejrzyj nagranie ze szkolenia poświęconego net-billingowi.

Jeśli chcesz się całkowicie uniezależnić od sieci publicznej, to możesz skorzystać z opcji off-grid. Gdy nie masz aż tak radykalnych aspiracji to możesz pokusić się o system hybrydowy, jakim jest fotowoltaika z magazynem energii.

Jest to droższa opcja, aczkolwiek ze względu na zmianę systemu rozliczania na net-billing, dotację Mój Prąd 4.0 i bardzo szybko rosnącą cen energii jest ona coraz częściej stosowana.

Podstawy już znasz i mogłeś/-aś przekonać się, że w teorii całkiem proste. W praktyce jednak to, czy systemy fotowoltaiczne okażą się opłacalną inwestycją, zależy jeszcze od kilku czynników. Dlatego na koniec podpowiemy, jak mądrze korzystać z odnawialnych źródeł energii.

Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej?

Sprawna, dobrze dobrana instalacja fotowoltaiczna to taka, która produkuje optymalną do zapotrzebowania ilość energii elektrycznej przez cały rok.

Przy obecnych wysokich średnich cenach sprzedaży energii elektrycznej oraz niskich cenach zakupowych energii z sieci nie ma uzasadnienia aby przewymiarowywać instalację domowe. W przypadku firm wymagać to będzie zawsze indywidualnego rozpatrywania.

Jak w takim razie dobrać moc instalacji fotowoltaicznej? Dobrze jest najpierw zamówić audyt energetyczny w profesjonalnej firmie. Na jego podstawie ocenione zostanie, jakie jest roczne zużycie energii elektrycznej, a także jakie są najlepsze warunki do montażu paneli słonecznych.

źródło: OEM Energy

fot. otwierająca: Pixels