Nie da się zaprzeczyć, że instalacje fotowoltaiczne stały się ostatnio wręcz obowiązkowym elementem wyposażenia wielu budynków, nie tylko mieszkalnych, ale i np. użyteczności publicznej. Produkcja prądu elektrycznego z wykorzystaniem energii słonecznej staje się coraz popularniejsza, jeśli jednak ma być naprawdę wydajna, należy odpowiednio dobrać wszystkie elementy instalacji PV.
Czym jest instalacja fotowoltaiczna i jakie są jej zalety?
Wyprodukowanie energii z promieniowania słonecznego nie jest proste, potrzebny jest do tego skomplikowany system PV składający się z wielu ściśle współpracujących ze sobą elementów. Ogólnie przyjęta definicja określa tego typu instalacje jako system zbudowany z takich części jak:
- panele słoneczne;
- inwerter, nazywany falownikiem;
- niezbędne okablowanie;
- mikroinwertery;
- magazyny energii, pojemne akumulatory.
Energia słoneczna, trafiająca na panele PV zrobione z krzemu, jest przetwarzana na prąd stały (AC), a następnie z pomocą falownika na prąd zmienny (DC), którym można zasilać różne urządzenia elektryczne, np. domowy sprzęt AGD i RTV.
Korzyści z instalacji słonecznej jest wiele, a do najważniejszych możemy zaliczyć:
- uzyskanie częściowej niezależności energetycznej od rosnących cen prądu i jego zewnętrznych dostawców;
- obniżenie wysokości płaconych rachunków za prąd;
- możliwość magazynowania nadwyżek wyprodukowanej energii w celu późniejszego wykorzystania lub odsprzedaży i odprowadzenia do sieci energetycznej;
- ulgi podatkowe i możliwości dofinansowania zakupu i montażu instalacji;
- aktywną ochronę środowiska naturalnego, a instalacja PV nie wydziela żadnych szkodliwych substancji do atmosfery.
Jakie komponenty będą niezbędne do wydajnego systemu fotowoltaicznego?
Instalacje fotowoltaiczne, które widzimy np. na dachach skośnych domów jednorodzinnych, czy w większej postaci farm słonecznych montowanych na gruncie, to skomplikowane systemy. Jednakże w każdym z nich możemy wyróżnić kilka części wspólnych, niezależnie od wielkości instalacji, bez których produkcja prądu byłaby po prostu niemożliwa, a są to:
Panele fotowoltaiczne
Noszące faktyczną nazwę modułów fotowoltaicznych, to zdecydowanie najważniejsza część wydajnego systemu fotowoltaiki. Mają postać ogniw krzemowych zamontowanych w aluminiowej ramie i chronionych przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi dwoma szybami z hartowanego szkła.
Używa się przede wszystkim paneli monokrystaliczynych, o wysokiej sprawności, generujących więcej prądu nawet w pochmurne dni, w warunkach słabszego oświetlenia. Wybór odpowiednich paneli nie jest prostym zadaniem i należy przy tym zwrócić uwagę na takie istotne czynniki, jak:
- moc paneli, im większa, tym wyższa jest wydajność całej instalacji;
- sprawność, jeśli jest wysoka, to uzyskamy dużą ilość energii nawet ze stosunkowo niewielkiej powierzchni modułów PV;
- trwałość i odporność, nie tylko na zmienne warunki pogodowe, ale i uszkodzenia mechaniczne, dlatego należy wybierać moduły znanych i renomowanych producentów.
Jeśli nie wiecie, jak samemu dokonać wyboru tej ważnej części instalacji do produkcji energii, to zawsze możecie liczyć na pomoc firmy, która nie tylko dobierze najlepsze panele, ale i zamontuje je, udzielając gwarancji na całą usługę.
Zobacz także: Fotowoltaika w Ostrowcu Świętokrzyskim
Inwertery, czyli falowniki
Bez których niemożliwa byłaby konwersja prądu stałego na zmienny, jaki mamy w domowej sieci elektrycznej. Przed zamontowaniem falownika należy dobrać go do mocy instalacji, a według przyjętej zasady moc inwertera powinna mieścić się w przedziale od 80 do 120 procent mocy paneli.
Zdecydowanie trzeba unikać tzw. nadmiernego przewymiarowania, w przedziale 150-200 procent, co powoduje niekorzystne straty energii. Dla właściwego doboru mocy falownika trzeba także wziąć pod uwagę kąt nachylenia paneli, lokalne warunki pogodowe i zacienienie w miejscu montażu instalacji.
Jeśli zaś chodzi o rodzaje falowników do fotowoltaiki, to najczęściej zastosowanie znajdują:
- falowniki sieciowe (on-grid), jak ich sama nazwa wskazuje, używane w instalacjach podłączonych do sieci zakładu energetycznego. Umożliwiają bezproblemowe oddawanie nadwyżek prądu do sieci i ponowne pobieranie go w okresach zwiększonego zapotrzebowania, lecz w przypadku awarii sieci, instalacja z tym typem falownika także może przestać działać;
- falowniki wyspowe (off-grid), rodzaje inwertera używanego w instalacjach słonecznych, które nie są podłączone do sieci, np. w domach letniskowych. Wyprodukowana energia jest po prostu magazynowana w pojemnych akumulatorach i nie jest w żaden sposób przekazywana do sieci publicznych;
- falowniki hybrydowe, których nazwa wzięła się stąd, że łączą w jednym urządzeniu to co najlepsze inwerterów off-grid i on-grid. Ten rodzaj inwerterów solarnych jest przeznaczony dla tych, którzy zamierzają magazynować nadwyżki produkowanego prądu, pozwalają jednocześnie na współpracę z siecią energetyczną, zapewniają też monitorowanie pracy całego systemu PV.
Magazyny energii
Ostatnim elementem nowoczesnej, wydajnej instalacji fotowoltaicznej są magazyny energii, pozwalające gromadzić wyprodukowane nadwyżki prądu. Są to pojemne zestawy akumulatorów, przeważnie litowo-jonowych, niskonapięciowe lub wysokonapięciowe, charakteryzujące się wysoką sprawnością i długim okresem żywotności.
Tego typu urządzenia mają szczególne znaczenie dla prosumentów rozliczających się w systemie net-billing. Ich użycie ma nie tylko zalety czysto praktycznie, ale i ekonomiczne uzasadnienie, a eksperci od fotowoltaiki wskazują przede wszystkim na:
- zwiększenie autokonsumpcji wyprodukowanej energii elektrycznej, wykorzystanie jej do własnych potrzeb, zamiast oddawania do sieci energetycznej;
- wspomnianą wyższą niezależność energetyczną i redukcję płaconych rachunków za prąd;
- możliwość uniknięcia zakupów prądu po wyższych cenach, które rosną w okresach zwiększonego zapotrzebowania na energię;
- sprzedaż nadwyżek wyprodukowanej energii, kiedy jej ceny rynkowe są najwyższe, co daje wymierne, finansowe zyski i rozliczanie się właśnie w systemie net-billing.
Dobór właściwego magazynu energii także zależy od różnych czynników, aby dobrać moc przede wszystkim należy przy tym uwzględnić:
- moc posiadanej instalacji fotowoltaicznej, a zalecana pojemność magazynu powinna wynosić 08-1,5 kWh na każdy 1 kWp mocy instalacji;
- dobowe zużycie energii w gospodarstwie domowym czy w firmie, gdzie używamy instalacji PV;
- budżet, jaki możemy przeznaczyć na zakup magazynu, a ich ceny mogą różnić się w zależności od mocy, rodzaju czy konkretnego producenta;
- sprawność urządzenia, czyli ilość magazynowanej i oddawanej energii, oraz jego żywotność, jak największą ilość cykli ładowania i rozładowywania;
- kompatybilność z pozostałym osprzętem wchodzącym w skład całej instalacji, dedykowanymi złączami, falownikiem i niezbędnymi kablami łączącymi poszczególne elementy;
możliwość rozbudowy, łatwego dołączenia nowych modułów akumulatorów zwiększających moc maksymalną magazynu energii.
Sprawdź także: Pergole Tarasowe
