Słońce można efektywnie wykorzystywać do otrzymywania ciepła lub wytwarzania energii elektrycznej. Obecnie funkcjonuje wiele możliwości, które pozwalają na ogromne oszczędności w stosunku do konwencjonalnych źródeł energii oraz zmniejszają ogólne zanieczyszczenie środowiska.
Najbardziej rozpowszechnionym sposobem wykorzystania promieniowania słonecznego są zestawy solarne oparte o panele fotowoltaiczne.
Fotowoltaika, jako odnawialne źródło energii produkujące prąd nie wpływa negatywnie na środowisko. Zasada działania paneli fotowoltaicznych polega na tym, że ogniwa fotowoltaiczne, z których złożone są panele zamieniają energię słoneczną w energię elektryczną. W tym celu foton (czyli minimalna jednostka światła) pada na płytkę krzemową, z której zbudowane jest ogniwo fotowoltaiczne. Jednostka światła jest pochłaniana przez krzem i wybija elektron ze swojej pozycji zmuszając go do ruchu. Ten ruch to właśnie przepływ prądu elektrycznego. Dzięki zastosowaniu złącza półprzewodnikowego typu p-n możliwe jest połączenie tego procesu z obiegiem elektronów w sieci energetycznej, w ten sposób energia świetlna zostaje przekształcona w elektryczną.
Panele fotowoltaiczne produkują prąd stały, więc aby korzystać z energii elektrycznej musimy zainstalować falownik (inwerter), który zmieni prąd stały paneli fotowoltaicznych na prąd zmienny (a właściwie, przemienny). Instalacja PV jest dobrym rozwiązaniem ekologicznym ze względu na brak emisji dwutlenku węgla czy siarczanów. Nie produkuje spalin zanieczyszczających środowisko.
Do głównych zalet ogniw fotowoltaicznych należą oszczędności na rachunkach i ochrona środowiska, ale także niezależność energetyczna. Mamy swój prąd i nie musimy zwracać uwagi na rosnące koszty energii elektrycznej. Inwestując w fotowoltaikę przyczyniamy się do zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza, jednocześnie oszczędzając.
Ze względu na wzrost popytu na panele fotowoltaiczne, coraz więcej inżynierów pracuje nad lepszymi rozwiązaniami by zmniejszyć koszty produkcji, a zwiększyć ich sprawność. Gdy już posiadamy instalację i zdecydujemy się na sprzedaż energii, warto zastanowić się nad net meteringiem (inaczej opomiarowanie netto. Polega to na tym, że nadwyżki energii, której nie zużywamy na bieżąco, oddajemy do sieci („magazynujemy”) i możemy ją odzyskać gdy zajdzie potrzeba. Rozliczamy się z dostawcą energii w okresach półrocznych. Gdy wychodzi, że tyle samo zużyliśmy co wyprodukowaliśmy (bilans zerowy) wtedy ponosimy koszty tylko za obsługę sieci. Jeśli nasza produkcja nie jest wystarczająca i pobieramy prąd dodatkowo z sieci (bilans ujemny – zbyt mała produkcja) wtedy musimy dopłacić cenę różnicy prądu, natomiast gdy nasza produkcja jest większa niż pobór, nadwyżki możemy sprzedać. Prąd wyprodukowany przez instalację PV można wykorzystywać do wszystkiego – także do podgrzewania wody. Kolejnym atutem jest to, że wykorzystując net metering nie mamy prawie żadnych strat podczas przesyłu energii elektrycznej.
Po pierwsze, dzięki dobraniu odpowiedniego rozmiaru instalacji, panele słoneczne wyprodukują tyle energii, aby zaspokoić potrzeby użytkowników a rachunki za prąd zostaną obniżone niemal do zera. Dzięki takiemu rozwiązaniu podwyżki cen za energię elektryczną przestają być groźne. Panele słoneczne zapewniają użytkownikom niezależność i bezpieczeństwo energetyczne.
Po drugie, od chwili uruchomienia instalacji, energia produkowana przez panele słoneczne jest darmowa, instalacja nie generuje żadnych kosztów związanych z eksploatacją.
Po trzecie panele słoneczne oszczędzają nasze środowisko. Fotowoltaika nie emituje CO2 ani żadnych innych substancji szkodliwych. Panele słoneczne nie powodują także hałasu ani drgań, pod tym względem są lepszym rozwiązaniem niż turbiny wiatrowe.
Gdzie montuje się panele fotowoltaiczne?
Panele fotowoltaiczne montuje się głównie na dachu lub na gruncie, tak aby skierować je w kierunku południowym i maksymalnie wykorzystać nasłonecznienie. Montaż instalacji fotowoltaicznej powinien zostać poprzedzony przynajmniej zdroworozsądkową analizą zacienienia i możliwości uniknięcia jego wpływu na instalację fotowoltaiczną. Dachy skierowane na południe są optymalnym, ale nie jedynym miejscem gdzie montuje się instalacje fotowoltaiczne. Wysięgniki, ogrodzenia i dachy płaskie również nadają się pod montaż instalacji.
Już na etapie planowania instalacji fotowoltaicznej warto wybrać dla niej optymalne miejsce, w którym uzysk energetyczny będzie najwyższy, a sama instalacja nie będzie przeszkadzać w użytkowaniu terenu w inny sposób. Farmy fotowoltaiczne najczęściej umiejscowione zostają na otwartym terenie, bezpośrednio na ziemi lub wysięgnikach. W przypadku przydomowych instalacji fotowoltaicznych możliwości jest więcej. Konieczne jest jedynie znalezienie stabilnego podłoża w nasłonecznionym miejscu. W Polsce ich wydajność jest największa gdy są skierowane na południe (z możliwym odchyleniem do 30°) pod kątem ok. 30-60°.
Optymalnym rozwiązaniem jest zainstalowanie paneli fotowoltaicznych na skośnym dachu, skierowanym na południe. Wówczas jednocześnie pozostają one dobrze nasłonecznione i nie zajmują dodatkowej przestrzeni. Ponadto jeśli instalacja solarna zostanie uwzględniona już na etapie budowy domu, jej koszty mogą zostać znacznie obniżone, a same panele słoneczne zostaną wkomponowane jako element dachu.
Montaż instalacji fotowoltaicznej w innych miejscach również może być opłacalny. Dzięki zastosowaniu wysięgników instalacja fotowoltaiczna może zostać zainstalowana na dachu płaskim, ogrodzeniu, strukturach nie mieszkalnych lub bezpośrednio na ziemi. Ponieważ jednak optymalnie w polskich warunkach jest kierować panele słoneczne na południe, północny spad dachu lub ściana budynku nie będą odpowiednim miejscem na instalację fotowoltaiczną. Zbyt nisko założona instalacja będzie natomiast zacieniona w godzinach rannych i wieczornych, przez co będzie generować nieznacznie mniej energii.
Dlatego instalacje fotowoltaiczne naziemne warto podnieść na wysokość około 1,5 – 2,5 m, dzięki czemu nie będą one również zajmować tak wiele miejsca na działce.
Drukuj stronę