Jak działa fotowoltaika? Działanie instalacji fotowoltaicznej w pigułce.

pv-article-02

Energia elektryczna ze słońca - brzmi intrygująco, prawda? W dzisiejszym artykule przyjrzymy się bliżej, jak działa fotowoltaika i jaką drogę muszą pokonać promienie słoneczne, abyśmy mogli korzystać z czystej energii w naszych domach.

Fotowoltaika to proces wytwarzania energii elektrycznej z darmowego promieniowania słonecznego. Obecnie rozwój fotowoltaiki następuję bardzo dynamicznie, a słońce stanowi trzecie co do wielkości źródło energii odnawialnej na świecie. Energia słoneczna może być wykorzystywana do zasilania niewielkich urządzeń przenośnych, takich jak kalkulatory czy zegarki, lamp i sygnalizacji drogowych oraz parkometrów, a także do ogrzewania pomieszczeń oraz podgrzewania wody w budynkach mieszkalnych. Każdy z nas może czerpać korzyści z naturalnego źródła energii także do zasilenia swoich urządzeń domowych wychodząc naprzeciw postępującej degradacji środowiska naturalnego oraz stale rosnącym cenom prądu.

panele-fotowoltaiczne 

Gdzie powstaje energia elektryczna ze słońca?

Pozyskanie energii elektrycznej ze słońca to proces odbywający się etapami. Jak działa fotowoltaika? Podstawowym elementem instalacji są ogniwa fotowoltaiczne, które aby móc wytwarzać większą ilość energii łączy się w moduły fotowoltaiczne (2). W ogniwach zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, dzięki któremu energia ze słońca zostaje przekształcona w prąd stały. Ogniwa są układami zbudowanymi z materiału półprzewodnikowego, który przewodzi ładunek elektryczny w wyniku działania czynników zewnętrznych m.in. w postaci temperatury lub promieniowania słonecznego. Przy produkcji ogniw najczęściej wykorzystywanym półprzewodnikiem jest krzem. Grupa modułów zasilająca jeden falownik tworzy panel fotowoltaiczny (3), natomiast elementem pozwalającym na zamontowanie paneli na gruncie lub budynku jest konstrukcja wsporcza (1), która jednocześnie ma na celu zapewnić stabilność całego układu.

Jak energia elektryczna ze słońca trafia do naszych gniazdek?

Prąd powstały w modułach zostaje przekazany do falownika (4), którego zadaniem jest przekształcenie go na prąd zmienny cechujący się parametrami zgodnymi z tymi, które posiadają nasze domowe gniazdka. Ponadto, falownik dokonuje kontroli pracy naszej mikroelektrowni. Oznacza to, iż na bieżąco dopasowuje on parametry generowanego prądu do parametrów domowej sieci, a także ulega wyłączeniu w momencie wykrycia jakiejkolwiek awarii. Monitoruje on także wszelkie parametry, które mogą być dla nas użyteczne do analizy działania fotowoltaiki.

Co dzieje się z niewykorzystaną energią?

Licznik dwukierunkowy (5) dokonuje pomiarów dwukierunkowego przepływu prądu tzn. zlicza energię elektryczną wyprodukowaną przez naszą instalację oraz pobraną z sieci energetycznej (6). Może się bowiem zdarzyć, iż energii wytworzonej przez naszą mikroelektrownię będzie za dużo lub za mało w stosunku do naszego zapotrzebowania. W pierwszym przypadku nadmiar energii zostaje przekazany do sieci energetycznej, a my możemy odebrać 80% wyprodukowanej przez nas energii. Jest to związane z systemem opustów dla prosumentów, czyli osób wytwarzających energię na użytek własny. Dla instalacji, których moc nie przekracza 10kWp obowiązuje stosunek 1:0,8 w ramach systemu opustu, co oznacza, że za 1kWh oddaną do sieci właściciel mikroelektrowni może odebrać 0,8 kWh. W przypadku instalacji o mocy między 10 a 50 kWp rozliczamy się w stosunku 1:0,7 - oddana przez nas 1 kWh pozwala nam na odbiór 0,7 kWh. W sytuacji, gdy istniejącego zapotrzebowania nie uda nam się całkowicie pokryć wykorzystując wcześniej wytworzoną i odebraną przez nas energię, pozostała różnica zostaje wyrównana energią z sieci w stosunku 1:1.

Uf… Przebyliśmy długą drogę. Dowiedzieliśmy się, jak działa fotowoltaika, nie pozostaje nam już więc nic innego, jak cieszyć się energią słoneczną (7) zasilającą sprzęty znajdujące się w naszym domu!