Co warto wiedzieć o panelach fotowoltaicznych? Jakie są ich rodzaje i w jaki sposób działają?

Fotowoltaika jest najszybciej rozwijającym się sektorem OZE. Wg danych Polskich Sieci Elektroenergetycznych na koniec sierpnia 2020 r. łączna moc zainstalowana w panelach PV w kraju wynosiła 2528,371 MW, co oznacza wzrost o 267,024 MW w stosunku do poprzedniego miesiąca. Najbardziej dynamiczny przyrost mocy z fotowoltaiki obserwowany jest nie w obszarze farm fotowoltaicznych, ale w mikroinstalacjach domowych.

Rządowy Projekt Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku zakładał, że do końca bieżącego r. łączna moc instalacji fotowoltaicznych w kraju wyniesie 2285,00 MW. Jak widać, już w sierpniu prognozy te zostały przekroczone. Tak dobre wyniki zawdzięczamy przede wszystkim inwestycjom osób prywatnych, które bardzo chętnie korzystają z unijnych i regionalnych programów finansowania budowy instalacji fotowoltaicznych, m.in. z programu Czyste Powietrze

– wyjaśnia ekspert z firmy Helios w Myślenicach.

Na czym polega działanie instalacji fotowoltaicznych?

Systemy fotowoltaiczne zaliczane są do odnawialnych źródeł energii, ponieważ umożliwiają bezpośrednią przemianę energii słonecznej w elektryczną, przy czym procesowi nie towarzyszy emisja zanieczyszczeń. Roczna eksploatacja paneli fotowoltaicznych o mocy 5 kW pozwala ograniczyć emisję tlenku węgla o ok. 3 t. Jednak główną motywacją do montażu instalacji PV jest dla inwestorów realna oszczędność, którą zapewnia przynajmniej częściowe uniezależnienie się od zewnętrznych dostawców energii elektrycznej. Jak działają tzw. solary?

Fotowoltaika wykorzystuje zdolność krzemowych ogniw do przetwarzania promieniowania słonecznego w prąd elektryczny, co jest możliwe dzięki wyposażeniu ich w półprzewodnikowe złącza P-N. Prąd stały z fotoogniwa kierowany jest do inwertera (falownika), który zamienia go na prąd przemienny. Moc i napięcie energii z pojedynczego ogniwa są niewystarczające do zasilania domowej instalacji, toteż moduły łączy się, tworząc w ten sposób panele fotowoltaiczne.

Na wydajność paneli solarnych w dużej mierze wpływa rodzaj wykorzystanych ogniw. Krzemowe fotoogniwa monokrystaliczne przetwarzają na prąd ok. 20% energii pochodzącej ze słońca, podczas gdy wydajność ogniw polikrystalicznych zwykle nie przekracza 18%. Choć panele monokrystaliczne są bardziej wydajne i trwalsze, instalacje fotowoltaiczne z ogniw polikrystalicznych lepiej radzą sobie z wyłapywaniem promieniowania odbitego i załamanego. Dlatego przed podjęciem decyzji o wyborze konkretnego systemu warto poradzić się specjalisty.

Ekologiczny prąd na własny użytek i na sprzedaż

Bieżące wykorzystanie energii wyprodukowanej przez instalację fotowoltaiczną nie zawsze jest możliwe. Dlatego właściciele paneli mogą zdecydować się na podłączenie swojej instalacji do zewnętrznej sieci i przekazywać do niej nadwyżki. Takie rozwiązanie nazywamy on-grid; instalacje działające poza siecią publiczną określane są mianem off-grid. W systemie on-grid publiczna sieć jest rodzajem magazynu energii z własnej instalacji. W razie zwiększonego zapotrzebowania przekazaną nadwyżkę można odebrać z sieci, a rozliczenie będzie przeprowadzone na zasadzie opustu. W przypadku sieci off-grid do magazynowania nadwyżek niezbędny jest własny akumulator. Wybór optymalnego rozwiązania również w tym aspekcie nie jest oczywisty i wymaga głębokiego przeanalizowania możliwości mikroinstalacji PV oraz indywidualnych potrzeb właściciela.