Baza wiedzy

Czym jest fotowoltaika?

Fotowoltaika to pokrótce proces przetwarzania promieniowania słonecznego na prąd elektryczny z wykorzystaniem zjawiska fotowoltaicznego. W dużym uproszczeniu energia jaką dostarcza promieniowanie ze słońca wzbudza przepływ elektronów w ogniwie fotowoltaicznym, najczęściej wykonanym z krzemu w formie krystalicznej. Ogniwa krzemowe są łączone cienkimi przewodami w matrycę składającą się z około 60 sztuk, a następnie są laminowane, zabezpieczane szybą i ramą aluminiową. Z tyłu dolutowywana jest skrzynka przyłączeniowa wraz z kablami i tak powstaje moduł fotowoltaiczny. Moduł fotowoltaiczny jako podstawowa jednostka wytwórcza może być łączony w grupy czyli panele fotowoltaiczne.

Bardzo często w potocznym znaczeniu panel fotowoltaiczny jest używany zamiennie z modułem fotowoltaicznym.

Jak zbudowana jest i jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Opis budowy instalacji fotowoltaicznej powinniśmy rozpocząć od modułów fotowoltaicznych, które to zamieniają energię pochodzącą ze słońca na prąd elektryczny. One właśnie, połączone w panele fotowoltaiczne są odpowiedzialne za pozyskanie energii elektrycznej dla naszego domu lub firmy. Pojedynczy moduł produkuje prąd stały o napięciu około 38V oraz generuje moc około 270Wp w zależności od jego rodzaju. Oznacza to, że w dużym przybliżeniu potrzebujemy 4 modułów by wygenerować 1 kW mocy w słoneczny dzień. W zależności od zapotrzebowania budynku oraz ilości dostępnego miejsca na dachu przygotowujemy panel bądź panele o odpowiedniej ilości modułów. Uzyskany z nich prąd stały sprowadzamy kablami solarnymi do falownika. Kable solarne charakteryzują się izolacją odporną na promieniowanie UV które działa degradująco na większość tworzyw sztucznych.

Falownik jest „sercem” instalacji fotowoltaicznej i odpowiada za przetworzenie prądu stałego na przemienny, który dostarcza do sieci budynku. Bardzo często falowniki mają dodatkowo możliwość monitorowania instalacji oraz łączenia się z internetem, dzięki czemu możemy w każdej chwili sprawdzić ile energii pozyskujemy ze słońca. Falownik zarówno od strony modułów (DC) jak i od strony sieci (AC) jest chroniony zabezpieczeniami przeciw przepięciowymi.

W zależności od tego jak i czy w ogóle falownik jest podłączony do sieci możemy rozróżnić trzy podstawowe typy instalacji fotowoltaicznych:

  • Sieciowa (on-grid)
  • Autonomiczna (off-grid)
  • Hybrydowa
Instalacja fotowoltaiczna sieciowa (on-grid)

W tym typie instalacji sieć energetyczna jest traktowana jako magazyn nadwyżek energii wyprodukowanych w słoneczne i długie letnie dni. Jest to najbardziej popularny rodzaj instalacji, ze względu na brak kosztownych akumulatorów oraz bardzo korzystne warunki rozliczeń z zakładem energetycznym poprzez bilansowanie energii.

Falownik podłączony jest do sieci energetycznej poprzez instalację elektryczną budynku. W tym przypadku ostatnim elementem instalacji jest licznik dwukierunkowy, który po wykonaniu instalacji fotowoltaicznej instaluje zakład energetyczny na swój koszt. Oblicza on ile energii elektrycznej pobieramy z sieci, a ile oddajemy do niej gdy instalacja wyprodukuje więcej niż potrzebujemy. Na podstawie odczytów z licznika przeprowadzane jest bilansowanie energii.

Instalacja fotowoltaiczna autonomiczna (off-grid)

W tym typie instalacji medium magazynującym nadwyżki z produkcji w ciągu dnia są akumulatory. Rozwiązania autonomiczne są najpopularniejsze w przypadku systemów oświetlenia ogrodu, pomieszczeń gospodarczych lub reklam wielkoformatowych. Dzięki instalacji off-grid możemy zapewnić zasilanie tam gdzie nie ma dostępu do sieci lub jest on utrudniony.

Falownik w tego typu instalacjach służy głównie do zamiany prądu stałego na zmienny o parametrach sieciowych. Często dochodzi do tego jeszcze regulator ładowania akumulatorów o ile falownik nie jest w niego wyposażony. Same akumulatory połączone w baterię są odpowiedzialne za zasilanie wtedy gdy nie ma już Słońca lub jest go zbyt mało. Wielkość baterii musi być dobrana do ilości podłączonych urządzeń. Nie bez znaczenia jest również ich moc oraz to jak długo mają pracować.

Instalacja fotowoltaiczna hybrydowa

Ten typ instalacji fotowoltaicznej łączy w sobie funkcjonalność instalacji sieciowej i niezależność autonomicznej. Falownik jest podłączony zarówno do sieci jak i do akumulatorów. Z magazynu energii można w tym wypadku korzystać w dwojaki sposób. Prąd zgromadzony w ciągu dnia w akumulatorach może być wykorzystany w nocy i dzięki temu zmniejszyć ilość energii oddawanej do sieci i następnie bilansowanej. Możemy je również wykorzystać do zasilenia domu w przypadku awarii sieci.

Instalacje hybrydowe pozwalają lepiej wykorzystać energię ze słońca oraz dają użytkownikowi większą niezależność. Trzeba jednak pamiętać, że wymagają one rozbudowanej infrastruktury i automatyki.

Podłączenie instalacji do sieci elektroenergetycznej

Instalacje podłączane na zasadzie zgłoszenia do dystrybutora sieci noszą miano mikroinstalacji. Mikroinstalacja może posiadać maksymalna moc zainstalowaną 40 kW. Mikroinstalacje nie wymagają warunków przyłączeniowych oraz umożliwiają bilansowanie energii. Po zgłoszeniu mikroinstalacji do operatora podpisujemy nowa umowę kompleksową obejmującą rozliczenie energii pobranej i oddanej do sieci. Następnie dystrybutor wymienia licznik na dwukierunkowy, który pozwoli określić ile energii pobraliśmy z sieci, a ile oddaliśmy w ramach nadwyżek produkcji z instalacji fotowoltaicznej. Dystrybutor wymienia licznik na swój koszt.

Bilansowanie energii

Bilansowaniem energii nazywamy szczególny sposób rozliczania się z zakładem energetycznym w przypadku gdy nie tylko pobieramy energię ale również oddajemy ją np. w słoneczny dzień z instalacji fotowoltaicznej.

Rozliczenie to ma formę bezgotówkową i przeprowadzane jest co pół roku w czerwcu oraz grudniu. W uproszczeniu wygląda to tak:

Dom zasila energia z instalacji fotowoltaicznej w ciągu dnia oraz energia z sieci w nocy oraz wtedy gdy słońca jest zbyt mało. W słoneczne letnie dni instalacja produkuje więcej niż gospodarstwo domowe może zużyć. Nadwyżki trafiają do sieci.

Po pół roku zakład energetyczny sprawdza ile pobraliśmy energii i odejmuje od tej ilości 80% (70% dla instalacji od 10 do 40 kW) energii którą nasza instalacja oddała do sieci. Na rachunku pozostają opłaty stałe i to co zostanie po zbilansowaniu. W praktyce… niewiele.

"Solary, fotowolty, fotowoltanika, kolektory …" czym tak naprawdę są i czym się różnią?

W internecie i mowie potocznej funkcjonuje wiele określeń, które nie są poprawne, ani nie są poprawnie stosowane. Wprowadzają tym samym chaos informacyjny i nie pozwalają rzetelnie zająć się tematem energii ze słońca.

Warto zacząć od tego, że „solary, kolektory” odnoszą się do zupełnie innego urządzenia niż np. „fotowolty, fotowoltanika, panele słoneczne”. W pierwszym przypadku mówimy o kolektorach słonecznych, w których energia pochodząca z promieniowania słonecznego wykorzystywana jest do podgrzania czynnika, a następnie wody. W związku z czym można je zakwalifikować do instalacji hydraulicznych. W drugim przypadku mówimy o instalacjach fotowoltaicznych gdzie promieniowanie słoneczne wykorzystywane jest do produkcji prądu. I jest to instalacja elektryczna. Dlatego właśnie nazewnictwo jest w tym przypadku ważne. Kolektory słoneczne i moduły fotowoltaiczne mają inną zasadę działania, inne wymagania instalacyjne i eksploatacyjne.

Ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna?
Dotacje

Fotowoltaika jako odnawialne źródło energii jest wspieraną gałęzią energetyki zarówno przez Unię Europejską jak i środki krajowe. W przypadku mikroinstalacji dla osób fizycznych można liczyć na program dotacji lokalnych jak i regionalnych.

Wśród najbardziej popularnych programów wyróżnić możemy:

  • Dotację na terenie m.st Warszawy do 40% wartości inwestycji – dla osób fizycznych i firm. Nabór prowadzony jest w okresie od września do marca każdego roku.
  • Dotację w województwie mazowieckim z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie do 40% wartości inwestycji  – dla osób fizycznych. Nabór prowadzony jest zazwyczaj w pierwszym kwartale danego roku.
  • Dotacje w pozostałych województwach – zapraszamy do kontaktu.
Zadzwoń do nas