Fotowoltaika w Polsce – co to jest i czy warto?

970
Fotowoltaika w Polsce – co to jest i czy warto?
Fotowoltaika to technologia umożliwiająca przetwarzanie światła pochodzącego ze słońca na energię elektryczną

Fotowoltaika to technologia, która pozwala na pozyskiwanie energii elektrycznej ze światła słonecznego. Stosuje się w tym celu specjalne moduły fotowoltaiczne składające się z połączonych ze sobą ogniw, dzięki którym energia powstaje bez emitowania do środowiska różnego rodzaju zanieczyszczeń. Jak działają takie moduły i dlaczego powinieneś je stosować?

Odkrycie fotowoltaiki

To, że światło słoneczne może być zamienione na energię elektryczną, odkryte zostało już w XIX wieku. Można powiedzieć, że pionierem był w tym zakresie francuski fizyk Alexandre Edmond Becquerel, który odkrył taką możliwość i nazwał ją efektem fotoelektrycznym.

Zjawisko to opisał jednak dokładnie dopiero w 1905 roku znany fizyk – Albert Einstein, za co 16 lat później otrzymał Nagrodę Nobla.

Ogniwa fotowoltaiczne – zasady działania

Ogniwa fotowoltaiczne to element modułu fotowoltaicznego. Moduły fotowoltaiczne zaś, połączone ze sobą równolegle bądź szeregowo, tworzą panel fotowoltaiczny. Z czego zbudowany jest najprostszy element panelu fotowoltaicznego, czyli jego ogniwo? Podstawowym surowcem, który używa się do jego produkcji, jest krystalicznie czysty krzem.

Tylko taka jego odmiana pozwala na osiągnięcie odpowiedniego napięcia rzędu 0,5-0,6 V, przy określonych warunkach promieniowania słonecznego oraz temperatury.

Dzięki rozwojowi technologicznemu z roku na rok rośnie sprawność ogniw fotowoltaicznych. W przypadku tych pierwszych szacowano ją na zaledwie ok. 1%, a używane dziś osiągają sprawność nawet 20%.

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Czysty krzem wykorzystywany do budowy ogniw fotowoltaicznych może mieć także trzy odmiany:

  • monokrystaliczny,
  • polikrystaliczny,
  • amorficzny.

Różnią się one sprawnością w przetwarzaniu światła słonecznego na energię. Najniższą sprawność mają ogniwa amorficzne (choć kwota, za którą zbudowane są z nich panele fotowoltaiczne, jest jednocześnie najniższa), a najwyższą – monokrystaliczne (tu trzeba się jednak liczyć z wysoką ceną).

W gospodarstwach domowych najczęściej wykorzystywane są moduły zbudowane z ogniw z krzemu polikrystalicznego.

Fotowoltaika w Polsce – co to jest i czy warto?
Podstawowym surowcem wykorzystywanym w produkcji ogniw paneli fotowoltaicznych jest czysty krzem

Instalacje fotowoltaiczne według mocy

Zgodnie z ustawą z dnia 20 lutego 2015 roku o odnawialnych źródłach energii (wraz z późniejszymi zmianami) instalacje fotowoltaiczne w zależności od mocy zainstalowanej dzieli się na trzy grupy:

  • mikroinstalacje – o mocy nie większej niż 50 kW,
  • małe instalacje – o mocy większej niż 50 kW i nie większej niż 500 kW,
  • pozostałe instalacje – o mocy powyżej 500 kW.

Fotowoltaika w Polsce to temat stosunkowo nowy, choć coraz częściej można spotkać systemy fotowoltaiczne stosowane w firmach, domach, czy też do zasilania obiektów miejskich.

Najbardziej popularne wśród nich są mikroinstalacje fotowoltaiczne. Łączna moc instalacji tego typu w Polsce, szacowana w połowie 2018r , wyniosła około 300 MW.

Mikroinstalacje – co warto o nich wiedzieć?

Skąd wynika popularność mikroinstalacji fotowoltaicznych? Otóż okazuje się, że jeśli będziesz je stosować, możesz pokryć w znacznym stopniu zapotrzebowanie na energię elektryczną w swoim domu, co jest źródłem oszczędności dla całych rodzin.

Mikroinstalacje fotowoltaiczne można podzielić na dwa rodzaje:

  1. podłączone do sieci (z ang. on-grid),
  2. autonomiczne – niepodłączone do sieci (z ang. off-grid).

Instalacje autonomiczne wiążą się z koniecznością ponoszenia większych nakładów finansowych, ponieważ niezbędne do ich działania są akumulatory. Magazynują one energię elektryczną w okresach, gdy zużycie energii jest niższe niż jej produkcja, aby oddać ją użytkownikowi np. w miesiącach jesiennych i zimowych, kiedy to ilość światła słonecznego jest niska, a zapotrzebowanie relatywnie wysokie.

Tańszym i bardziej popularnym rozwiązaniem jest w związku z tym instalacja podłączona do sieci elektroenergetycznej pozwalająca oddawać nadwyżki wyprodukowanej energii elektrycznej do sieci. Daje to wiele korzyści użytkownikom paneli fotowoltaicznych.

Właściciel mikroinstalacji fotowoltaicznej za każdą kWh energii elektrycznej oddanej do sieci uzyskuje prawo do pobrania z niej 0,8 kWh energii elektrycznej bez części opłat (przy instalacji o mocy nieprzekraczającej 10 kW). Oznacza to, że sieć elektroenergetyczna jest traktowana jak magazyn energii elektrycznej.

W przypadku większych instalacji, o mocy powyżej 10 kW do 50 kW włącznie, za każdą oddaną do sieci kWh energii elektrycznej uzyskuje się z kolei prawo do pobrania z sieci 0,7 kWh energii elektrycznej z sieci bez ponoszenia części opłat.

Co niezwykle istotne, wyprodukowana w mikroinstalacji fotowoltaicznej energia może zostać oddana do sieci bez konieczności uzyskiwania koncesji i rejestrowania działalności gospodarczej. Fotowoltaika opłacalność może mieć zatem bardzo wysoką.

W związku z tym pod kątem finansowym korzystniejsze jest stosowanie instalacji podłączonych do sieci, przy czym najkorzystniejszym rozwiązaniem jest takie zaprojektowanie mikroinstalacji fotowoltaicznej, aby roczna produkcja energii elektrycznej z tej instalacji była zbliżona do rocznego zużycia energii elektrycznej w naszym domu.

Wykorzystanie w domu jednorodzinnym panele słoneczne, dzięki zastosowaniu specjalnej technologii, pozwala na produkcję energii elektrycznej oraz daje wymierne oszczędności w domowym budżecie.

Słownik:

FOTOWOLTAIKA – technologia umożliwiająca przetwarzanie światła pochodzącego ze słońca na energię elektryczną

OGNIWO FOTOWOLTAICZNE – element instalacji elektrycznej, w którym dochodzi do przemiany promieniowania słonecznego w energię elektryczną.

KILOWATOGODZINA (kWh) – jednostka energii. 1 kWh odpowiada takiej ilości energii, która jest zużywana przez urządzenie o mocy 1000 watów (1000 W) w ciągu jednej godziny.