Co to jest fotowoltaika?

Panele słoneczne widać na dachach domów, w ogrodach na działkach a nawet na automatach wydających rowery miejskie. Wszystkie systemy fotowoltaiczne działają w podobny sposób. Generatorem energii są tu panele słoneczne monokrystaliczne lub polikrystaliczne, wytwarzają one prąd w postaci napięcia stałego, które w zależności od modelu instalacji przekazywane jest bezpośrednio do akumulatora lub za pomocą specjalnego falownika do sieci energetycznej.

W polskich warunkach z każdego 1 kW zamontowanych paneli słonecznych (średnio 4 moduły na 1 kW) można wyprodukować do 1000 kWh energii rocznie. Należy jednak mieć na uwadze, że największa produkcja energii przypada na miesiące marzec - październik. Pozostałe miesiące to zaledwie 5% całościowej produkcji energii fotowoltaicznej rocznie.

Panele słoneczne monokrystaliczne i polikrystaliczne

Typowy panel słoneczny to konstrukcja z elementu światłoczułego, podkładu kompozytowego szkła hartowanego oraz ramy aluminiowej pozwalającej na montaż do konstrukcji np.: dachowej. Z każdego panela słonecznego wychodzą dwie wtyczki przeważnie zakończone konektorami MC4 (hermetyczne plastikowe złącza), są to dwa bieguny plus i minus. Konstrukcja modułów fotowoltaicznych polikrystalicznych i monokrystalicznych różni się od siebie przede wszystkim wydajnością oraz wyglądem. Należy jednak w tym miejscu zaznaczyć, że 100W energii z modułu monokrystalicznego równe jest 100 watom energii z modułu polikrystalicznego. Różnica polega na wielkości.

Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne posiadają mniejszą sprawność przez co na tej samej powierzchni można zmieścić mniejszą moc niż na modułach monokrystalicznych. Moce paneli z zakresu 260-300Wp to przeważnie konstrukcje polikrystaliczne natomiast moc 305-330Wp to już konstrukcje monokrystaliczne. Należy zaznaczyć, że oba te moduły są o zbliżonych rozmiarach 1 metr szerokości i 1,6 metra wysokości. Różnice można zauważyć również w kolorze. Ogniwa polikrystaliczne są niebieskie lub błękitne natomiast monokrystaliczne są czarne. Także kształt ogniw jest różny, polikrystaliczne są kwadratowe a monokrystaliczne ścięte na rogach.

Jak działa elektrownia fotowoltaiczna bez akumulatora

Elektrownia słoneczna - fotowoltaiczna może pracować bez akumulatorów jako niezależny system podłączony bezpośrednio do sieci energetycznej. W rozwiązaniu tego typu stosuje się połączone ze sobą panele słoneczne w szereg tak aby uzyskać relatywnie wysokie napięcie stałe DC oraz falownik, który zamienia napięcie stałe na napięcie przemienne i synchronizuje je z siecią miejską. Dzięki tak wyprodukowanej energii fotowoltaicznej możemy przekazywać ją do zakładu energetycznego i rozliczać - bilansować w stosunku 1 kWh wysłana równa się 0,8 lub 0,7 kWh odebranej w zależności od wielkości instalacji fotowoltaicznej. Aktualnie tego typu instalacje fotowoltaiczne są w Polsce najbardziej popularne z uwagi na dofinansowanie oraz długoletnią pracę bez potrzeby jakiejkolwiek konserwacji.

Jak działa elektrownia fotowoltaiczna akumulatorowa

Inny rozwiązaniem to fotowoltaika a raczej elektrownia słoneczna fotowoltaiczna, która wyprodukowaną energię elektryczną ze słońca gromadzi w akumulatorach żelowych. W takim układzie solarnym pracują trzy a nawet cztery najważniejsze komponenty.

Pierwsze to panele słoneczne tak jak w elektrowni sieciowej bez akumulatorowej. Następnie regulator ładowania, który koordynuje poprawną charakterystykę ładowania i rozładowania akumulatora. Trzeci to akumulator żelowy, który gromadzi ładunek elektryczny aby w dalszym etapie np nocą lub w bezsłoneczne dni móc oddawać energię elektryczną. Na końcu jako 4 istotny element fotowoltaiczny przetwornica napięcia. Umożliwia ona przetwarzanie energii elektrycznej z akumulatora żelowego w postaci napięcia stałego 12V lub 24V na napięcie przemienne sinusoidalne takie jak w gniazdku elektrycznym. Do przetwornicy napięcia możliwe jest podłączenie dowolnego odbiornika 230V tak jak w domu o ile moc przetwornicy ciągła jest większa lub równa urządzeniu podłączonemu.

Stosowanie tego typu fotowoltaiki akumulatorowej jest bardzo popularne w turystyce kampingowej i karawaningowej ale także jako zasilanie domków letniskowych czy holenderskich oraz wszystkich obiektów do których nie jest możliwe doprowadzenie energii elektrycznej. Tego typu instalacje solarne łatwo można spotkać przy drodze jako zasilanie oświetlenia reklam lub znaków aktywnych.

Przyszłość fotowoltaiki na świecie.

Na świecie fotowoltaika rozwija się wyjątkowo dynamicznie, Niemcy, Chiny, Grecja, Hiszpania to kraje, które najmocniej stawiają na odnawialne źródła energii. W Polsce technologia ta dopiero jest poznawana przez odbiorców a dzięki programom dofinansowania takim jak “Mój prąd” jest popularyzowana przez rząd. Panele fotowoltaiczne to bez wątpienia najczystsza forma energii elektrycznej do tego nie wymaga spalania paliw, które mogą ulec wyczerpaniu tak jak gaz czy ropa. Nie wytwarzają tak szkodliwego dla atmosfery dwutlenku węgla i mogą pracować przez wiele lat bezawaryjnie.