Co to jest fotowoltaika? Na czym polega?
Chociaż wciąż słyszymy o panelach czy farmach fotowoltaicznych, warto zapytać: co to jest fotowoltaika? Definicja jest prosta: fotowoltaiką nazywamy proces, w którym wytwarza się energię elektryczną z promieniowania słonecznego, które ma przecież darmowy charakter.
Okazuje się, że wykorzystanie fotowoltaiki jest starsze, niż wielu z nas przypuszcza. Pierwsze ogniwo krzemowe powstało w 1954 r., czyli niemal 70 lat temu. Rozwiązania, które wykorzystuje się obecnie, są dużo bardziej efektywne. Zastanawiając się nad tym, co to jest fotowoltaika, należy wspomnieć o kolejnych sukcesach w zakresie tego sposobu wytwarzania energii. Jest to trzecie pod względem znaczenia źródło energii na świecie. Szacuje się, że w 2020 r. fotowoltaika zaspokajała 4 proc. zapotrzebowania na energię w Unii Europejskiej. Wskaźnik ten będzie stopniowo wzrastał. Jednocześnie tworzy się wokół niej coraz większy rynek - w ciągu ostatnich 10 lat moc instalacji fotowoltaicznych na świecie wzrosła przeszło 20 razy. Jednocześnie te, które cechują się większą skalą, czyli farmy fotowoltaiczne, uważane są za perspektywiczną inwestycję.
Fotowoltaika. Co to jest instalacja fotowoltaiczna?
Jeszcze jedno pojęcie pojawia się często wraz z terminem ''fotowoltaika'': co to jest instalacja fotowoltaiczna? Chodzi o zestaw urządzeń, na który składają się zwykle:
- panele fotowoltaiczne
- inwerter
- zabezpieczenia przeciwnapięciowe
- elementy mocujące
Zadaniem układu jest wychwycenie promieni słonecznych i wykorzystanie w ten sposób, by wytworzyć z nich energię elektryczną. Najbardziej istotnymi elementami są panele słoneczne, które przechwytują promienie i są odpowiedzialne za wytwarzanie prądu stałego - to od nich w zasadzie zaczyna się fotowoltaika. Co to jest inwerter? Urządzenie to służy do przemiany prądu stałego w zmienny. Zabezpieczenie przeciwnapięciowe zabezpiecza instalację fotowoltaiczną pod względem ochrony przed przepięciami i wyładowaniami atmosferycznymi. Bardzo ważne jest też zagadnienie stabilnego montażu paneli, który może być przeprowadzony na ziemi lub na dachu.
Jakie są rodzaje instalacji fotowoltaicznych?
Instalacje fotowoltaiczne występują jako:
- sieciowe - najczęściej wybierana i stosunkowo tania opcja, w przypadku której inwestycje zwracają się stosunkowo szybko; można korzystać równocześnie z tradycyjnej energetyki, ale i odsprzedać nadwyżki prądu po cenach podanych przez Urząd Energetyki ;
- hybrydowe - oprócz instalacji fotowoltaicznej pojawia się tu inne źródło prądu (turbina wiatrowa, generator spalinowy). Można korzystać z sieci energetycznej, jest też możliwość magazynowania energii;
- niezależne (autonomiczne) - tworzy się je bez planu podłączenia do sieci energetycznej. Energia jest magazynowana na później, takie instalacje zaś polecane tam, gdzie dostęp do tradycyjnej sieci energetycznej jest utrudniony.
Optymalizator - fotowoltaika dzięki niemu staje się użyteczna nawet przy gorszej pogodzie
Co to jest optymalizator? Fotowoltaika kojarzy się przede wszystkim ze świetnym funkcjonowaniem przy doskonałym nasłonecznieniu. Często jest jednak tak, że dochodzi do okresowego zacienienia. Wówczas promienie przestają docierać do paneli równomiernie, co wpływa na awaryjność układu i przede wszystkim gorszy poziom produkcji prądu. Optymalizator prądu pozwala ograniczyć szkodliwe skutki nierównomiernego nasłonecznienia. Jednocześnie poprawia wydajność instalacji. Mówiąc dokładniej - jego działanie pozwala na uniezależnienie się paneli względem siebie. Przestają one działać szeregowo i w związku z tym nie dość dobre funkcjonowanie zacienionego panelu przestaje być ze szkodą dla całości. Jednocześnie warto zauważyć, że taki optymalizator powinien być zainstalowany do każdego z paneli tworzących instalację.
KWp - fotowoltaika. Co to jest?
Przy okazji warto rozszyfrować skrót kWp (fotowoltaika). Co to jest i dlaczego warto zwracać uwagę na ten parametr? Kilo Watt Peak (kilowatopik) to charakterystyka, z którą często się stykamy. Oznacza ilość energii elektrycznej wytwarzaną w szczycie produkcji. Podaje się ją w standardowych warunkach, czyli przy temperaturze 25 stopni C. Przyjmuje się, że 1 kWp to 800 kWh zużytych przez rok. Przeciętne zużycie w przypadku gospodarstwa to zwykle 2400 kWh. Wynika z tego, że szacunkowo najczęściej potrzebna jest instalacja o mocy 3 kWp. Znowu przyjmuje się, że aby osiągnąć 1 kWp należy w standardowych warunkach ułożyć 5,5 m2 powierzchni typowych paneli. Znając te dane, możemy sami wstępnie oszacować wielkość inwestycji, która nas czeka.
Zobacz też: Tesla to nie tylko samochody elektryczne. Firma Elona Muska z sukcesami rozwija także panele słoneczne
