Co to jest fotowoltaika i jak działa? Definicja, efekt fotowoltaiczny i elementy instalacji.

Co to jest fotowoltaika? Definicja

Na początek przygotowaliśmy najprostszą definicję fotowoltaiki: 

Fotowoltaika to nauka, dzięki której możliwe jest uzyskanie energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Wykorzystuje ona zjawisko fotowoltaiczne i należy do odnawialnych źródeł energii. 

Promieniowanie słoneczne to zasób niewyczerpalny, a korzystanie z niego nie wpływa negatywnie na środowisko naturalne. Podczas, gdy instalacja fotowoltaiczna pracuje, nie są wytwarzane żadne zanieczyszczenia. Nie oznacza to jednak, że fotowoltaika jest rozwiązaniem, które nie przynosi żadnych szkód… 

Warto wiedzieć, że instalacja fotowoltaiczna musi być dobrze dobrana, aby przynosiła jak największe korzyści. Przed zdecydowaniem się na panele, skontaktuj się z kilkoma firmami i poproś o propozycję, a także kosztorys. Dzięki temu szczegółowo porównasz każdą ofertę. 

Jak działa fotowoltaika? Efekt fotowoltaiczny

Efekt fotowoltaiczny lub zjawisko fotowoltaiczne zostało odkryte już w 1839 roku! Zauważył je francuski fizyk, Alexandre Edmond Becquerel. 

Zjawisko fotowoltaiczne zachodzi w ogniwie fotowoltaicznym, którym najczęściej jest krzem (to właśnie z niego składają się panele). Promieniowanie słoneczne pada na ogniwo i powoduje ruch elektronów. Elektrony, które szybko poruszają się między elektrodami, a dzięki temu generują prąd stały. 

Sam proces jest nieco bardziej skomplikowany, jednak to nie o elektrony nam chodzi, a o energię, która jest efektem całego zjawiska. Tak powstały prąd nie nadaje się jeszcze do wykorzystania. Zadaniem kolejnych elementów instalacji jest przetworzenie go i dostarczenie do naszych gniazdek.

Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna? 

Aby instalacja fotowoltaiczna działała, konieczne są 4 elementy:

• Panele fotowoltaiczne - składają się z modułów fotowoltaicznych i konstrukcji. Konstrukcja wsporna utrzymuje panele na dachu lub na ziemii. Moduły natomiast składają się z ogniw fotowoltaicznych, do których produkcji najczęściej wykorzystywany jest krzem. To właśnie w nim zachodzi efekt fotowoltaiczny. 
• Falownik (inwerter) - przekształca prąd stały, powstały dzięki zjawisku fotowoltaicznemu, na prąd zmienny. Tak uzyskana energia może być wykorzystywana do zasilania urządzeń elektrycznych. 
• Licznik dwukierunkowy - jest konieczny przy instalacji podłączonej do sieci. Dzięki niemu dostawca prądu wie, jaka ilość energii nie została wykorzystana w danym punkcie poboru (np. w ciągu dnia, gdy panele słoneczne produkują jej więcej, niż wynosi zapotrzebowanie), a jaka została pobrana z sieci (np. w nocy, gdy panele nie produkują prądu). W zależności od sposobu rozliczania z zakładem energetycznym, prosument otrzymuje inne benefity za niewykorzystany prąd (np. konkretną stawkę za każdą kWh) i musi pokryć koszty pobranej z sieci energii. 
• Sieć energetyczna - pozwala na dostarczenie prądu w godzinach, gdy instalacja fotowoltaiczna jej nie produkuje, a także na przesłanie nadwyżek energii do innych punktów poboru. 

Nie jest to jednak jedyna możliwość. Każdy prosument może zdecydować się na instalację off-grid, a więc taką, która nie jest przyłączona do sieci energetycznej. W takim przypadku rezygnujemy z licznika dwukierunkowego i podłączenia do sieci energetycznej, na rzecz magazynu energii i regulatora ładowania. 

Jak znaleźć najlepszą ofertę fotowoltaiki? 

Po pierwsze, firma która będzie Ci zakładać instalację, powinna być zaufana. Przed podpisaniem umowy możesz sprawdzić opinię na jej temat. Po drugie, różne firmy mają różne oferty. Najlepiej skontaktuj się z kilkoma z nich. Ułatwi Ci to porównanie ofert w szczegółach, a dzięki wycenie i rozmowach z różnymi konsultantami, uzyskasz więcej informacji o instalacjach. 

Wybór odpowiedniej oferty zajmie Ci trochę czasu. Przygotuj się na to. Pamiętaj, że jest to inwestycja na długie lata i ważne, aby była opłacalna. 

Oferty różnych firm możesz sprawdzić tutaj

Kiedy instalacja PV jest efektywna? 

Kiedy instalacja fotowoltaiczna jest najbardziej efektywna?

• gdy żadna część paneli nie jest zacieniona;
• w ciągu słonecznego dnia, przy około 25 stopniach Celsjusza, gdy na panele pada najwięcej światła;
• gdy nachylenie paneli jest pod odpowiednim kątem (wybieranym w zależności od lokalizacji); 
• gdy instalacja wykonana jest z wysokiej jakości komponentów, co przekłada się na jej efektywność. 

Panele słoneczne najczęściej montuje się na dachach domów, ze względu na to, że pozwala to uniknąć zacienienia elementów instalacji. Ma to również wpływ na estetykę. Ciemna konstrukcja nie wyróżnia się znacząco z otoczenia. Niestety, ogranicza to możliwości związane ze zmianą kąta nachylenia. Panele montowane na ziemi pozwalają na większą elastyczność w tym zakresie, dzięki czemu mogą być lepiej dostosowane do lokalnych warunków. 

W niektórych przypadkach, do paneli montowanych na dachach budynków, wykorzystuje się dodatkową konstrukcję, która pozwala zmienić ich położenie. Nie jest to jednak częsta praktyka. Wykorzystuje się ją, gdy dach jest praktycznie płaski. 

Zalecany kąt nachylenia paneli jest różny nawet na obszarze Polski! W południowej części kraju mówi się o nachyleniu pod kątem 20-30 stopni, natomiast w północnej 40-50 stopni. 

Nowa instalacja będzie wytwarzała znacznie więcej prądu, niż stare komponenty. Niektórzy prosumenci decydują się jednak na zakup używanych paneli, ze względu na ich znacznie niższą cenę. Należy jednak pamiętać, że każdy rok działania, zmniejsza efektywność. W praktyce, wszystkie komponenty mają znaczenie. Jakość paneli, falownika i wykorzystanego okablowania, może znacząco zmienić efektywność i wpłynąć na opłacalność inwestycji. 

Zanim podejmiesz ważną decyzję, sprawdź dokładnie swoje możliwości!