| muratordom.pl » Instalacje » Kolektory, pompy ciepła » Panele fotowoltaiczne - niedoceniane źródło energii elektrycznej

Panele fotowoltaiczne - niedoceniane źródło energii elektrycznej

Panele fotowoltaiczne, nazywane też bateriami słonecznymi, są często mylone z kolektorami słonecznymi. Tymczasem instalacja fotowoltaiczna działa zupełnie inaczej i całkiem inne jest jej przeznaczenie. Nie podgrzewają wody jak kolektory, tylko przekształcają energię słońca w elektryczną. Jak wyglądają formalności związane z montażem instalacji fotowoltaicznej? Gdzie można je zainstalować? Czy zarabianie dzięki słońcu faktycznie jest możliwe i ile można na tym zaoszczędzić? Poznaj fakty i mity na temat fotowoltaiki.

Autor: Andrzej T. Papliński

Zainstalowane na dachu, z daleka są nie do odróżnienia od kolektorów. Zwykle jednak jest ich więcej, bo wydajność pojedynczego jest niewielka. Paneli fotowoltaicznych na dachach domów wciąż przybywa. Większość została kupiona dzięki dotacjom z budżetów lokalnych samorządów. Zachętą dla inwestorów mają być upusty w opłatach za energię pobieraną z sieci.

Fotowoltaika od A do Z

Czy warto zainwestować w instalację fotowoltaiczną? Prawdy i mity na temat fotowoltaiki

1. Domowa instalacja fotowoltaiczna może zaspokoić 100% zapotrzebowania na prąd - PRAWDA
Dobrze zaprojektowana instalacja PV może zaspokoić potrzeby energetyczne przeciętnej polskiej rodziny. Prąd ten z powodzeniem zasili domowe urządzenia: pralkę, lodówkę, telewizor, komputer, suszarkę, żelazko (można by długo wymieniać) i dostarczy prąd do oświetlenia w domu.

2. Niewykorzystany prąd można odsprzedać do zakładu energetycznego - PRAWDA
PRAWDA: to właśnie oznacza nowe określenie „Prosument”, które powstało z połączenia słów PROducent i konSUMENT. Część energii, której nie będziesz w stanie skonsumować możesz odsprzedać. Energia, która dociera ze słońca jest znacznie większa latem, a mniejsza zimą. Oznacza to, że latem prawdopodobnie nie będziesz w stanie zużyć całej wyprodukowanej energii, w przeciwieństwie do okresu zimowego, gdy będzie jej za mało. Z pomocą przychodzi wówczas, projektowany przez ustawodawcę, półroczny okres rozliczania się z zakładem energetycznym, który odliczy od ilości energii pobranej przez Ciebie z sieci zimą, tę ilość, którą wyprodukujesz i przekażesz do sieci latem. Zatem, przy odpowiednim dobraniu wielkości instalacji, nie zapłacisz za prąd zasilający Twoje urządzenia, a być może nawet zarobisz.

3. Do odsprzedaży nadwyżek prądu konieczne jest prowadzenie działalności gospodarczej - MIT
Produkcja prądu w ramach domowych instalacji fotowoltaicznych i odsprzedaż niewykorzystanych nadwyżek nie wymaga prowadzenia działalności gospodarczej, koncesji ani innych uciążliwych i kosztownych formalności. Jeśli moc przyłączonej instalacji nie jest większa niż określona w umowie z dostawcą energii, do rozpoczęcia odprzedaży wystarczy proste zgłoszenie przyłączenia instalacji do sieci energetycznej.

4. Montaż instalacji to urzędnicza droga przez mękę - MIT
Zgodnie ze znowelizowanym Prawem budowlanym montaż urządzeń fotowoltaicznych o zainstalowanej mocy elektrycznej do 40 kW nie wymaga pozwolenia na budowę.

5. Instalacja fotowoltaiczna nie wymaga zmian w konstrukcji domu - PRAWDA
Montaż instalacji nie wymaga na ogół wzmacniania dachów, standardowo projektowanych na obciążenia dużo wyższe niż te, które pochodzą od paneli. Jedynym wymogiem jest zapewnienie panelom wymaganej niezacienionej powierzchni dachu. Dla paneli o łącznej mocy 4,5 kW minimalna wymagana powierzchnia to ok. 30 mkw., skierowana na południe lub południowy-zachód (w ostateczności południowy-wschód). W przypadku gdy na dachu brak takiej powierzchni można postawić konstrukcję na gruncie – wystarczy niezacieniony kawałek działki.

Dołącz do nas i bądź na bieżąco

WARTO WIEDZIEĆ

KALKULATOR instalacji fotowoltaicznej - sprawdź ile zapłacisz za instalację z IKEA

Szacunkowe koszty i korzyści instalacji fotowoltaicznej możesz obliczyć, nie wychodząc z domu, za pomocą udostępnionego przez firmę GEO Solar kalkulatora - oblicz koszt instalacji dla swojego domu >>>

Program inwestycji fotowoltaicznej z IKEA (Energia Słoneczna dla Domu) realizowany jest we współpracy z firmą GEO Solar, która przygotowuje szczegółową ofertę, przeprowadza audyt oraz montaż. Udziela też wsparcia przy podłączeniu do sieci elektrycznej oraz monitoruje działanie instalacji. Klienci IKEA Family otrzymają rabat 15%, pod warunkiem dokonania inwestycji do końca 2017 r. Program dostępny jest we wszystkich sklepach IKEA od kwietnia 2017 r.

Co to jest fotowoltaika

Zjawisko fotowoltaiczne polega na bezpośrednim przetwarzaniu światła słonecznego w energię elektryczną. W wyniku naświetlania fotoogniwa zawierającego krzem między jego górną i dolną warstwą powstaje różnica potencjałów (napięcie). W pojedynczym ogniwie napięcie to nieznacznie przekracza 0,5 V. Jest ono w stanie wytworzyć maksymalnie około 2 W mocy, a to zbyt mało, by mogło znaleźć praktyczne zastosowanie.

W celu uzyskania większego napięcia oraz większej mocy ogniwa są łączone szeregowo lub równolegle w tak zwane moduły fotowoltaiczne. Moc takiego modułu (te dostępne w sprzedaży mają powierzchnię od 0,3 do 1 m2) jest wyrażana w watach mocy szczytowej (Wp – watt peak) i wynosi zwykle od 30 do 120 Wp.

Wielkość (natężenie) prądu na wyjściu modułu jest ściśle związana z nasłonecznieniem, ale może być zwiększona przez równoległe łączenie modułów. Za to napięcie otrzymywane z modułu tylko w niewielkim stopniu zależy od poziomu nasłonecznienia. W praktyce moduły rzadko pracują w warunkach standardowych, dlatego ich efektywność lepiej określa charakterystyka prądowo-napięciowa wydajności w szerokim zakresie warunków pracy.

Autor: Andrzej T. Papliński

Jak jest zbudowany panel fotowoltaiczny

Moduły są umieszczone w obudowie chroniącej je przed korozją, wilgocią, zanieczyszczeniami i wpływem czynników atmosferycznych. Łączy się je w większe zespoły zwane panelami. Te ostatnie zamontowane na konstrukcjach mocujących z dołączonym do nich okablowaniem są nazywane kolektorem fotowoltaicznym (PV array). W mniejszych systemach kolektor fotowoltaiczny może zawierać pojedynczy panel. Urządzenia fotowoltaiczne są trwałe, łatwe w obsłudze i bezpieczne dla środowiska.

Mogą być budowane jako niezależne systemy o mocy od kilku mikrowatów do kilku megawatów. Pozwala to na stosowanie ich w różnych warunkach. Produkuje się moduły i panele o różnej wielkości, również zintegrowane z dachami lub fasadami budynków oraz szczególne – odporne na korozję wywołaną słoną wodą morską czy półprzezroczyste, które mogą dodatkowo pełnić funkcję okna. Każde zastosowanie urządzenia fotowoltaicznego ma charakter indywidualny, dlatego powinno być osobno zaprojektowane.

Instalacja współpracująca z ogniwami fotowoltaicznymi

W skład układu fotowoltaicznego oprócz paneli wchodzi inwerter, najczęściej zintegrowany z wyłącznikiem prądu stałego. Jedną z jego funkcji jest przetwarzanie prądu stałego na przemienny o częstotliwości sieciowej 50 Hz. Energia wytwarzana w panelach fotowoltaicznych może służyć do bezpośredniego zasilania odbiorników prądu stałego, na przykład lamp diodowych (LED), a przetworzona w inwerterze do zasilania odbiorników prądu przemiennego. Ponadto jest możliwe magazynowanie energii elektrycznej w baterii akumulatorów i czerpanie jej w dowolnym momencie, gdy jest potrzebna. Regulator ładowania umieszczony przy baterii akumulatorów chroni je przed przeładowaniem, a w nocy zabezpiecza przed rozładowaniem spowodowanym wstecznym przepływem prądu.

Gdy akumulator jest w pełni naładowany, proces ładowania zostaje przerwany. Większość regulatorów ma funkcję zapobiegającą zniszczeniu akumulatora na skutek całkowitego rozładowania. Kiedy napięcie w akumulatorze spada do niebezpiecznie niskiego poziomu, następuje odcięcie dopływu prądu do urządzeń korzystających ze zgromadzonej w nim energii.

Ze względu na spadki napięć oraz stosunkowo wysokie natężenie prądu stałego połączenia pomiędzy panelem i akumulatorem oraz odbiornikami muszą być możliwie krótkie i wykonane przewodami o dużym przekroju.

Fotowoltaika – nasza przyszłość?

Inwestycja w kolektory fotowoltaiczne jest stosunkowo kosztowna. Dziś szacowany okres zwrotu wynosi średnio od dwóch do sześciu lat, w Polsce trzeba mówić raczej o kilkunastu, a nawet ponad 20 latach. Aby obniżyć koszt inwestycji, można poszukać paneli słonecznych oraz regulatorów za granicą – są tańsze, ale kupione tam nie będą u nas objęte gwarancją.

U naszych zachodnich sąsiadów panele fotowoltaiczne cieszą się dużym powodzeniem, ponieważ dostarczają spore ilości taniej i odnawialnej energii elektrycznej. Inwestycje w instalacje wykorzystujące słońce są tam jednak korzystnie dotowane. W Polsce są traktowane po macoszemu. W Pakiecie informacyjnym dla przedsiębiorców zamierzających wytwarzać energię elektryczną w odnawialnych źródłach energii wydanym w listopadzie 2011 r. przez Urząd Regulacji Energetyki jest mowa o energii wiatru lub spadku rzek, natomiast energię słoneczną pominięto. Często można się także spotkać z opinią, że w warunkach polskich jest to źródło nierokujące nadziei. Tymczasem, gdy popatrzymy na mapę ilustrującą stopień nasłonecznienia w Europie, wyraźnie widać, że większość terenów w Polsce nie odbiega pod tym względem od północno-wschodnich obszarów Niemiec, a tam panele fotowoltaiczne są stosowane na dużą skalę. Według prognoz specjalistów niemieckich po 2050 r. energia słoneczna będzie stanowić podstawowe źródło energii odnawialnej.

W Niemczech 40% z ponad 300 000 instalacji fotowoltaicznych jest zainstalowanych na małych domach i ma moc do 10 kW. Produkcja energii elektrycznej na własne potrzeby jest tam dotowana (dopłaty do kosztów zakupu urządzeń, korzystna relacja ceny energii odsprzedawanej do zakładu energetycznego w okresach nadprodukcji do ceny jej zakupu w czasie, gdy własna produkcja nie wystarcza na pokrycie potrzeb), co zapewnia jej opłacalność. W Danii ekologiczna produkcja energii elektrycznej, także mocno rozwinięta, odbywa się głównie w elektrowniach wiatrowych i jest również dotowana. Wysokość dopłat zależy od wieku farmy wiatrowej, daty włączenia do sieci, liczby przepracowanych godzin w roku oraz formy własności. Ostatnio także w Polsce powstają warunki formalne do odsprzedawania nadmiaru energii elektrycznej produkowanej przez indywidualne osoby. Wymaga to jednak załatwienia szeregu formalności oraz zainstalowania dodatkowego układu pomiarowego, który będzie obliczał ilość energii wysłanej do sieci. Jest do tego także potrzebna zgoda Urzędu Regulacji Energetyki.

Gospodarstwo domowe wytwarzające energię elektryczną we własnej minielektrowni (wiatraku, baterii słonecznej) musi jednak i tak korzystać z dostawcy energii elektrycznej z krajowego źródła, nie może z tego całkiem zrezygnować. Nadmiar energii może sprzedawać energetyce, ale nie otrzyma zniżki za energię kupowaną od zakładu energetycznego – własną energię sprzedaje po niższej cenie, a musi kupować drożej.

Wprawdzie za wyprodukowaną energię dodatkowo przysługuje też „zielone świadectwo pochodzenia” energii wydawane przez Urząd Regulacji Energetyki, czyli dopłata w wysokości 240 zł do każdego wytworzonego megawata energii, ale to na razie nie wystarczy, aby sprzedaż energii do zakładów energetycznych uznać za opłacalną. Można się nieco pocieszać tym, że panele będą stanowić źródło rezerwowego zasilania w razie wystąpienia przerw w dostawie energii z sieci elektroenergetycznej, tych planowych i tych zdarzających się coraz częściej – awaryjnych, wywołanych przez nietypowe zjawiska pogodowe.

Autor: Jim Tetro, US DEPARTMENT OF ENERGY SOLAR DECATHLON

Panele fotowoltaiczne zajmują znacznie większą powierzchnię niż kolektory – na przykład wkomponowane pomysłowo w elewację budynku

Dofinansowanie kolektorów słonecznych - co zrobić, aby uzyskać 45-proc. dotację do solarów

Zainteresowanie dofinansowaniem kolektorów słonecznych ciągle rośnie. Do końca 2013 roku mozesz się...

zobacz więcej
zamknij
Przeczytaj dodatkowo:
System fotowoltaiczny - dodatkowe urządzenia

Panel fotowoltaiczny po wyprodukowaniu jest od razu gotowy do działania, ale żeby mieć z niego pożytek,...

Pompa ciepła – zalety, koszty, zasady działania...

Dowiedz się, jakie zalety posiada pompa ciepła. Poznaj zasady działania tego typu systemów grzewczych...

Kto instaluje fotoogniwa? Czy potrzebne są...

Fotoogniwa montują firmy specjalizujące się w tego typu systemach. Instalatorzy oferują zazwyczaj doradztwo,...

Instalacja paneli fotowoltaicznych - czy jest...

Zakup i instalacja paneli fotowoltaicznych to poważna inwestycja. Montaż powinien być realizowany przez...