Fotowoltaika umożliwia wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą energii słonecznej. Odbywa się to za pomocą bezpośredniej zamiany promieniowania słonecznego na prąd. Instalacja fotowoltaiczna odznacza się uniwersalnością, uzyskana energia może zostać spożytkowana w dowolny sposób, łatwo ją magazynować
i przesyłać, nawet na znaczne odległości.
Stale rosnące ceny paliw i energii sprawiły, że instalacje OZE (Odnawialne Źródła Energii)
z roku na rok stają się coraz popularniejsze. Atrakcyjność zastosowania fotowoltaiki w domowych warunkach wzrasta wraz z jej opłacalnością i dostępnymi dotacjami.
Nadwyżki energii elektrycznej, które wyprodukowane zostają latem, przy długotrwałym
i mocnym nasłonecznieniu, mogą być magazynowane lub w przypadku przedsiębiorstw, odsprzedawane do sieci. Zimą, kiedy dni są zdecydowanie krótsze, a słońce schowane za chmurami, fotowoltaika wytwarza mniejszą ilość prądu, niż potrzebuje go gospodarstwo domowe. Szczególnie, że mieszkańcy więcej czasu spędzają w domu i zużywają więcej energii elektrycznej. Instalacja fotowoltaiczna może zasilać również kocioł elektryczny czy pompę ciepła.
W chwili większego zapotrzebowania na prąd, można bez problemów odebrać go z sieci. Za każdą oddaną 1 kWh energii, inwestor może odebrać 0,8 kWh, pod warunkiem, że elektrownia słoneczna ma moc nie większą niż 10 kW. Powyżej tej mocy, za 1 kWh inwestorowi przysługuje 0,7 kWh. Odbiór zmagazynowanej energii musi nastąpić w terminie 365 dni, licząc od dnia wytworzenia nadwyżki prądu. Czas na odebranie własnego prądu jest zatem niezależny od roku kalendarzowego.
Przykład: Jeżeli instalacja fotowoltaiczna wyprodukuje w ciągu dnia 30 kWh prądu, a gospodarstwo domowe zużyje jedynie 10 kWh, na spożytkowanie reszty, inwestor będzie miał równy rok począwszy od dnia produkcji. Latem sytuacja ta powtarza się niemal codziennie.
Ustalony model rozliczania nadwyżek prądu pozwala zmagazynować ilość energii wystarczającą do całorocznego zasilenia gospodarstwa domowego, a następnie bezpłatnie ją odebrać. W ten sposób inwestor głównie korzysta z wyprodukowanego przez siebie prądu, nie czerpiąc go z zakładu energetycznego.
Podstawowe informacje na temat fotowoltaiki
Instalacja fotowoltaiczna umożliwia pozyskanie energii słonecznej i przetworzenie jej na energię elektryczną. Panele fotowoltaiczne, nazywane również panelami słonecznymi, wykonane są najczęściej z krzemu.
Fotowoltaika zyskała ogromną popularność, dzięki oszczędnościom, jakie generuje i możliwości uniezależnienia się od cen prądu. Nie bez znaczenia jest również aspekt ekologiczny – instalacja fotowoltaiczna jest całkowicie przyjazna dla środowiska. Pozwala pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną, nie zanieczyszczając przy tym powietrza.
Fotowoltaika jest obecnie najdoskonalszym rozwiązaniem, jeśli chodzi o wykorzystanie promieni słonecznych.
Moc elektrowni słonecznej zależna jest od liczby paneli. Im większe zapotrzebowanie na prąd, tym więcej paneli należy zamontować.
Zasady działania fotowoltaiki
Fotony, czyli najmniejsze jednostki światła, padają na panele fotowoltaiczne, wprawiając w ruch elektrony. W ten sposób powstaje prąd stały, który pod tą postacią nie nadaje się jeszcze do użytku. Kierowany jest do inwertera, gdzie przekształcony zostaje w prąd zmienny, mogący zasilić wszystkie urządzenia elektryczne w domu. Musi on jeszcze przebyć drogę przez układ zabezpieczający, by dotrzeć do sieci.
Fotowoltaika jest montowana najczęściej na południowym dachu, pod kątem około 35 stopni. W ten sposób panele mają zapewnioną możliwie największą dawkę promieni słonecznych w ciągu dnia. Jeżeli dach nie spełnia warunków, jest zbyt zacieniony lub dysponuje małą ilością wolnego miejsca, instalacja fotowoltaiczna może zostać zamontowana na ogrodzeniu lub na gruncie. Najważniejszym warunkiem, jaki musi być spełniony, jest odpowiednie nasłonecznienie paneli. Nawet niewielki cień zasłaniający część instalacji może opóźnić zwrot z inwestycji o kilka lat.
W przypadku cienia rzucanego na przykład przez komin, stosowane są systemy fotowoltaiczne z optymalizacją pracy, która minimalizuje straty w produkcji prądu, spowodowane zacienieniem paneli.
Fotowoltaika – opłacalność inwestycji
Rosnąca świadomość społeczeństwa i chęć uniezależnienia się od dostaw prądu doprowadziły do popularyzacji fotowoltaiki w Polsce. W dalszym ciągu w naszym kraju Odnawialne Źródła Energii wykorzystywane są w zbyt małym stopniu. Według dyrektywy Unii Europejskiej, Polska do 2020 roku ma osiągnąć poziom 15% wykorzystania Odnawialnych Źródeł Energii. W przypadku niewywiązania się z zobowiązań, na nasz kraj zostanie nałożona kara oscylująca w granicach 17 miliardów złotych.
Słońce jest niekończącym się źródłem energii, które nawet w tutejszych warunkach generuje duże oszczędności. Wiele osób uważa, że polski klimat nie jest wystarczający do wytwarzania energii elektrycznej w ilości wystarczającej do pokrycia całego zapotrzebowania gospodarstwa domowego na prąd. Należy jednak pamiętać, że fotowoltaika czerpie energię również z promieniowania rozproszonego. Dzięki temu skuteczna jest także zimą oraz w pochmurne dni.
Instalacja fotowoltaiczna powinna zostać dobrana adekwatnie do potrzeb mieszkańców. Pomoże w tym profesjonalna firma, która na podstawie dotychczasowych rachunków oszacuje poziom zapotrzebowania gospodarstwa domowego na energię elektryczną.
Tylko odpowiednio dobrana fotowoltaika pomoże całkowicie uniezależnić się od dostaw prądu. Inwestor może zdecydować się również na instalację fotowoltaiczną o mniejszej mocy, która będzie służyła do obniżenia rachunków za energię elektryczną, na przykład o połowę. Z czasem inwestor może rozbudować fotowoltaikę, tak, by panele produkowały wystarczającą ilość prądu do zasilenia gospodarstwa domowego. Instalacja, która nie pokrywa zapotrzebowania w całości, również generuje oszczędności – średnio jest to około 96% rocznych kosztów.
Fotowoltaika jest przyjazna dla środowiska – nie produkuje szkodliwych substancji, zatruwających powietrze. Jednak oprócz ekologicznych aspektów, pozostają jeszcze finansowe – instalacja fotowoltaiczna pozwala inwestorowi zabezpieczyć się przed dalszym wzrostem cen energii elektrycznej. W wielu przypadkach może stanowić ochronę przed przerwami w dostawie prądu, które w małych miejscowościach zdarzają się stosunkowo często, podczas silniejszych wiatrów. Całkowite uniezależnienie się od sieci energetycznej wiąże się jednak z koniecznością rozszerzenia instalacji o urządzenia umożliwiające magazynowanie prądu we własnym zakresie.
Wyprodukowany we własnym zakresie i oddany do sieci nadmiar prądu, może zostać odebrany w dowolnym momencie. Inwestor ponosi wówczas jedyną opłatę, którą jest opłata przesyłowa. Wynosi ona 20% od każdej zmagazynowanej kWh.
Po zamontowaniu instalacji fotowoltaicznej, niemal od razu zaczyna ona generować oszczędności. Ponadto nie wymaga ingerencji użytkowników – jest całkowicie bezobsługowa, a jej utrzymanie nie wiąże się z dodatkowymi kosztami.
Fotowoltaika – cena montażu
Odpowiednio dobrana moc instalacji fotowoltaicznej, pozwala w całości pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną, dzięki czemu inwestor staje się niezależny od dostaw i cen prądu.
Zwrot inwestycji następuje po około 8 latach, jeżeli inwestor w całości, samodzielnie pokrył koszty. W przypadku skorzystania z dofinansowania koszty zwracają się szybciej, bo już po 6-7 latach.
Instalacja fotowoltaiczna charakteryzuje się długą żywotnością – około 35 lat nieprzerwanej pracy. Przez cały ten czas inwestor nie musi zawracać sobie głowy ewentualną wymianą poszczególnych części – może beztrosko cieszyć się darmowym, wyprodukowanym we własnym zakresie, prądem.
Fotowoltaika – czy to się opłaca?
Ustawa o OZE z lipca 2016 roku jasno określa sposób rozliczania inwestora z zakładem energetycznym, który nie może odmówić przyjęcia wyprodukowanych przez fotowoltaikę nadwyżek prądu. Natomiast z góry ustalony system opustów pozwolił usystematyzować współpracę właścicieli domowych elektrowni słonecznych z siecią.
Pomimo braku opłaty dystrybucyjnej, inwestor jest zobowiązany do pokrywania rachunku, w którym występują koszty stałe, w wysokości około 150 zł, w skład których wchodzą opłaty:
- abonamentowa,
- przejściowa,
- jakościowa,
- handlowa.
Należy pamiętać, że tylko najwyższej jakości sprzęt, od znanych i cenionych producentów, zagwarantuje wieloletnią, bezawaryjną pracę.
Na koszty końcowe zestawu mają wpływ:
- moc instalacji,
- jakość sprzętu,
- miejsce instalacji zestawu,
- rodzaj i powierzchnia dachu.
Wiele firm zaleca przeprowadzenie audytu przed doborem odpowiedniej instalacji. Pozwala on dokładnie określić najbardziej optymalną moc fotowoltaiki oraz wstępnie zaplanować sposób i miejsce jej montażu. Nie jest to obowiązkowe działanie, jednak dzięki niemu inwestor ma pewność, że instalacja będzie się odznaczała wysoką sprawnością, a przy tym stanie się opłacalnym rozwiązaniem. Niektóre firmy oferują audyty energetyczne w cenie zakupu i montażu fotowoltaiki, w innych może wynieść dodatkowe kilkaset złotych.
Fotowoltaika a ekologia
Odnawialne Źródła Energii mają tę przewagę nad wyczerpalnymi zasobami, że zawsze dostępne są w takich samych lub podobnych ilościach. Ceny energii elektrycznej rosną, ponieważ zmniejsza się ilość wydobywanego węgla. Zasoby kurczą się w zastraszającym tempie, wpływając na wzrost rachunków.
Fotowoltaika nie generuje hałasu, zajmuje stosunkowo niewiele miejsca oraz nie generuje żadnych szkodliwych substancji do atmosfery. Uzyskany dzięki niej prąd może zostać spożytkowany w dowolny sposób – do zasilenia urządzeń elektrycznych, oświetlenia budynku czy ogrzania go.
Spalanie paliw kopalnianych w 70% przyczynia się do emisji CO2 na świecie, a co za tym idzie – do zwiększenia efektu cieplarnianego. Alternatywą dla tego rozwiązania stały się Odnawialne Źródła Energii, szczególnie fotowoltaika.
Szacuje się, że budynek mieszkalny, korzystający z własnej elektrowni słonecznej i pokrywający z niej zapotrzebowanie na prąd w 90%, może zmniejszyć emisję CO2 nawet o 95%.
Rosnąca świadomość społeczeństwa w kwestii ochrony środowiska oraz chęć uniezależnienia się od cen prądu, spopularyzowały fotowoltaikę. Na przestrzeni lat cena instalacji fotowoltaicznej została obniżona o około 50%, co w połączeniu z pojawiającymi się z czasem dotacjami sprawiło, że stała się ona dostępna nawet dla „przeciętnego Kowalskiego”.
Szacuje się, że nieznaczne odciążenie zakładów energetycznych, dzięki wykorzystaniu OZE, będzie miało ogromny wpływ na środowisko. Coraz więcej osób zaczyna korzystać z dobrodziejstw fotowoltaiki, przyczyniając się, mniej lub bardziej świadomie, do poprawy jakości powietrza.
Fotowoltaika – dotacje
Działanie fotowoltaiki oparte jest na niekończącym się źródle energii. Unia Europejska kładzie coraz większy nacisk na wykorzystywanie Odnawialnych Źródeł Energii. Również w naszym kraju OZE zyskują na popularności, głównie przez rosnący problem zanieczyszczenia powietrza, przypominający o sobie szczególnie w okresie jesienno-zimowym.
Jesienią 2018 roku, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, uruchomił program „Czyste Powietrze”. Umożliwia on otrzymanie niskoprocentowej pożyczki na fotowoltaikę dla domu, a także dotacji na pompy ciepła. Inwestor może starać się o uzyskanie dofinansowania na panele fotowoltaiczne i pompy ciepła na szczeblu regionalnym, przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej adekwatnym do miejsca zamieszkania.
Program Prosument, który dostępny był w całej Polsce, został już wygaszony.
Aby starać się o otrzymanie dofinansowania do fotowoltaiki i pomp ciepła, inwestor powinien dostarczyć do siedziby WFOŚiGW wymagane dokumenty lub złożyć wniosek online. Wszystkie niezbędne informacje na ten temat znajdują się na stronie NFOŚiGW, pod adresem: www.nfosigw.gov.pl/czyste-powietrze
Przed złożeniem wniosku warto sprawdzić programy lokalne, które zazwyczaj bywają najkorzystniejsze. Informacje na ten temat powinny być dostępne w urzędzie gminy lub miasta. Nie bez znaczenia jest też zakres dostępnego dofinansowania. Warto zasięgnąć języka w siedzibie Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, nawet jeżeli gmina nie będzie posiadała informacji w tej kwestii.
Kilka razy w roku ogłaszane są konkursy na dotacje do fotowoltaiki dla firm. Warto na bieżąco śledzić informacje publikowane na stronie Regionalnego Programu Operacyjnego w swoim województwie, ponieważ umieszczane są tam zarówno aktualne, jak i planowane konkursy.
Na coraz większej popularności w Europie zyskują farmy fotowoltaiczne. Głównie dlatego, że w czasie pracy nie emitują hałasu, zanieczyszczeń oraz nie produkują odpadów. Są całkowicie bezobsługowe i nie wymagają zasilania. Nie zagrażają w żaden sposób zwierzętom w odróżnieniu od wiatraków.
Dotacje na farmy fotowoltaiczne są przyznawane na szczeblu regionalnym i wymagają wcześniejszego uzyskania odpowiednich pozwoleń.
Fotowoltaika a kolektory słoneczne
Fotowoltaika i kolektory słoneczne są uważane za tę samą instalację. Pełnią jednak zupełnie różne funkcje. Łączy je jedynie podobny wygląd i wykorzystywane energii słonecznej.
Przeznaczenie
Fotowoltaika przetwarza energię słoneczną na energię elektryczną, która może zostać wykorzystana w dowolny sposób. Wszechstronność tego rozwiązania sprawia, że zyskuje ona na popularności.
Kolektory słoneczne służą tylko i wyłącznie do podgrzewania wody użytkowej.
Budowa
Panele fotowoltaiczne są od zewnątrz zabezpieczone szybą hartowaną o grubości 3,2 mm, która jest wzmocniona od spodu za pomocą folii EVA. Zabezpiecza go także sztywna rama aluminiowa, która otacza panel fotowoltaiczny, chroniąc go przed naciskami powodowanymi wiatrem, śniegiem czy deszczem. Spód ogniw został zabezpieczony za pomocą warstwy złożonej z folii poliestrowej oraz płyty. Obudowa posiada puszkę przyłączeniową.
Kolektory słoneczne składają się z uszczelnionej ramy, znajdującej się na górze płyty absorbera i izolacji. W środku ulokowana została płyta i orurowanie absorbera, a także mata wykonana z włókna szklanego. Pod ramą umiejscowione są kroćce przyłączeniowe.
Efektywność
Fotowoltaika działa efektywnie przez cały rok. Zimą, przy mniejszym nasłonecznieniu i większym zapotrzebowaniu na energię elektryczną nie pokrywa w całości zapotrzebowania gospodarstwa domowego na prąd. W takiej sytuacji inwestor korzysta z prądu wyprodukowanego w okresie od marca do października czyli w czasie, kiedy fotowoltaika produkuje najwięcej energii elektrycznej. Wykorzystywanie zimą prądu wyprodukowanego w pozostałej części roku jest możliwe, dzięki systemowi wirtualnego magazynowania energii w sieci, które jest możliwe od 1 lipca 2016 roku. Działanie to odbywa się na zasadzie systemu opustów 1 do 0,8 i 1 do 0,7.
Podgrzanej przez kolektory słoneczne wody nie sposób magazynować, co latem przy dużym nasłonecznieniu powoduje nadwyżki gorącej wody. Sprawność tej instalacji znacznie spada zimą, jednak mimo częściowego ogrzewania wody, nadal generuje ona oszczędności. Kocioł zużywa mniej energii do dogrzania wody do pożądanej temperatury, jeśli temperatura wyjściowa jest wyższa.
Największe zalety fotowoltaiki
Decyzja o montażu instalacji fotowoltaicznej powinna opierać się na czystej kalkulacji jej zalet i wad. Fotowoltaika jest wszechstronnym rozwiązaniem, którego efekty można wykorzystać w dowolny sposób.
Wśród najczęściej wymienianych zalet płynących z wykorzystywania fotowoltaiki, znajdują się:
- uniwersalność instalacji,
- bezobsługowość,
- bezpieczeństwo,
- możliwość magazynowania nadwyżek energii,
- oszczędności,
- stosunkowo szybki zwrot z inwestycji,
- prosty montaż,
- brak konieczności konserwacji instalacji,
- trwałość,
- 25 lat gwarancji,
- działanie nawet w ujemnych temperaturach.
Podsumowanie
Fotowoltaika jest bardzo korzystnym rozwiązaniem dla wszystkich osób ceniących sobie niezależność, opłacalność inwestycji, szybki zwrot pieniędzy oraz ochronę środowiska. Inwestorzy powinni zwracać uwagę na producenta instalacji, ponieważ tylko najwyższej jakości panele fotowoltaiczne będą działały bezawaryjnie przez wiele lat.
