Energia - fotowoltanika
1) Energia elektryczna ze Słońca – jak to działa?
Podstawowym elementem domowej instalacji fotowoltaicznej jest panel fotowoltaiczny (nie mylić z panelem solarnym do podgrzewania wody) oraz falownik. Panel fotowoltaiczny przekształca energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną prądu stałego. Falownik przekształca energię elektryczną prądu stałego wytworzoną przez panele fotowoltaiczne na energię prądu zmiennego 230 V 50 Hz. Panele fotowoltaiczne umieszcza się na dachu budynku, na połaci dachowej skierowanej na południe i łączy się je w szereg tak by uzyskać większe napięcie. Falownik najlepiej zlokalizować w pobliżu domowej rozdzielni głównej, można również w innym pomieszczeniu bądź na zewnętrznej ścianie budynku. Ilość energii elektrycznej wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną zależy od intensywności promieniowania słonecznego padającego na panele fotowoltaiczne, czasu ekspozycji oraz poprawności projektu i wykonawstwa instalacji.
2) Co musimy sprawdzić przed decyzją o montażu instalacji fotowoltaicznej na naszym domu?
- Należy upewnić się czy połać dachowa, na której chcemy zainstalować system PV jest skierowana na południe, oraz czy połać dachowa nie leży w strefie cienia rzucanego przez inne budowle, kominy, drzewa. Należy bezwzględnie unikać zacieniania paneli fotowoltaicznych.
- Należy sprawdzić czy połać dachowa posiada odpowiednio dużą powierzchnię, na której możliwe będzie zamontowanie paneli fotowoltaicznych – zamontowanie paneli PV o łącznej mocy 1 kWp wymaga 8-10 m2 wolnej powierzchni.
3) Jakie czynniki wpływają na wydajność techniczną systemu fotowoltaicznego?
Orientacja dachu- w optymalnych warunkach moduły powinny być zorientowane na południe. Jeśli nie jest to możliwe to obowiązuje zasada: im bliżej kierunku południowego, tym większa wydajność instalacji fotowoltaicznej.
Nachylenie dachu- produkcja energii z systemu PV jest statystycznie największa, gdy słońce pada na ogniwa słoneczne pod kątem prostym. Optymalny kąt nachylenia dla paneli fotowoltaicznych w Polsce mieści się w granicach 30 - 40°.
Zacienienie- architektoniczne i topograficzne czynniki prowadzące do powstawania cieni padających na baterię paneli fotowoltaicznych prowadzą do zmniejszenia ilości wytwarzaj energii elektrycznej i należy ich unikać.
Wykonawstwo instalacji– błędnie zaprojektowana czy wykonana instalacja, może być przyczyną redukcji wydajności bądź trwałego uszkodzenia.
4) Czy generator fotowoltaiczny jest włączony przed, czy za licznikiem energii elektrycznej?
Generator włączamy za licznikiem kWh w dowolnym punkcie instalacji wewnętrznej budynku, a najlepiej w główną tablicę zasilającą budynek, dzięki temu wyprodukowana energia elektryczna w pierwszej kolejności zasila odbiorniki domowe.
5) Czy generator fotowoltaiczny wytwarza energię w układzie jednofazowym czy trójfazowym?
Zalecane instalacje fotowoltaiczne z przeznaczeniem do zasilania domów jednorodzinnych nie przekraczają mocy 5 kW, zatem są to instalacje jednofazowe. Dla mocy powyżej 5 kW stosuje się generatory PV w układzie trójfazowym.
6) Czy generator fotowoltaiczny w przypadku zaniku napięcia w sieci zasilającej może stanowić rezerwowe źródło zasilania budynku?
Nie – w przypadku zaniku napięcia w sieci zasilającej budynek, generator fotowoltaiczny automatycznie wyłącza się. Ponowne załączenie odbywa się w sposób automatyczny, po pojawieniu się napięcia w sieci. Jest oczywiście możliwość rozbudowy instalacji o moduł zawierający baterię akumulatorów. Wówczas w przypadku zaniku napięcia w sieci zasilającej, następuje przełączenie na zapasowe źródło zasilania, z którego można korzystać do momentu wyczerpania się zgromadzonej w akumulatorach energii. Takie rozwiązanie wiąże się jednak ze znacznym wzrostem kosztów instalacji.
7) Kiedy generator fotowoltaiczny nie produkuje energii elektrycznej?
W nocy, przy bardzo silnym zachmurzeniu i mgle, przy całkowicie pokrytych śniegiem panelach fotowoltaicznych, przy braku napięcia w sieci zasilającej budynek z zakładu energetycznego.
8) Czy opady śniegu nie zakłócają pracy generatora PV?
Przepływ prądu przez panele fotowoltaiczne podczas pracy generatora PV powoduje nagrzewanie powierzchni paneli, wskutek czego następuje topnienie zalegającego na panelach śniegu i przywrócenie normalnych warunków pracy instalacji.
9) Jaki wpływ na pracę instalacji PV ma temperatura powietrza?
Panele fotowoltaiczne mają ujemny współczynnik temperaturowy. Oznacza to, że im niższa temperatura otoczenia tym większe napięcie na wyjściu oraz większa oddawana moc na wyjściu.
10) Jaka jest trwałość instalacji fotowoltaicznej?
W odróżnieniu od innych źródeł, w instalacji PV nie ma elementów ruchomych, jest to czynnikiem decydującym o trwałości instalacji. Producenci paneli fotowoltaicznych gwarantują spadek wydajności po 25 latach eksploatacji, nie większy jednak niż 15%.
11) Czym należy się kierować przy zakupie własnego systemu fotowoltaicznego?
Decydującym elementem przy zakupie instalacji jest dochowanie należytej staranności przy wyborze firmy oferującej sprzedaż i montaż instalacji. Nie należy uprzedzać się do paneli produkcji chińskiej, bo około 70% produkcji pochodzi z Chin, a produkcja odbywa się według zachodnich technologii. Firmy które deklarują produkcję paneli w Europie, w większości montują je na bazie importowanych z Chin ogniw krzemowych. Istotnym elementem instalacji jest falownik, wiodącym technologicznie są rozwiązania zachodnie, głównie niemieckie. Ważnym jest również projekt oraz staranny i poprawny dobór pozostałych elementów składowych instalacji, gdyż zakłada się technologiczną żywotność instalacji nie mniejszą niż 25 lat.
12) Jak długo trwa przygotowanie i rozruch instalacji fotowoltaicznej w domu jednorodzinnym?
Kompletna instalacja systemu PV dla domu jednorodzinnego oraz jej rozruch trwa zwykle 2-3 dni. Wcześniej należy przygotować odpowiedni projekt generatora PV i czasem poczekać kilka dni na skompletowanie odpowiednich podzespołów.
13) Co się dzieje z nadwyżką wyprodukowanej energii elektrycznej?
Wyprodukowana w instalacji PV energia elektryczna winna być w pierwszej kolejności konsumowana przez odbiorniki domowe. W przypadku pojawienia się nadwyżki wyprodukowanej energii, stosownie do zapisów ustawy prawo energetyczne ( mały trójpak energetyczny ), energię tą sprzedamy do sieci zakładu energetycznego po bardzo nie korzystnej cenie ( około 0,16 zł/kWh gdzie cena zakupu brutto wynosi około 0,70 zł/kWh). Konkluzja – należy jak największą część wyprodukowanej energii skonsumować na potrzeby własne, nie budujemy instalacji na maxa, budujemy na miarę potrzeb budynku. Firma Eco-energia wychodząc naprzeciw, proponuje moduł umożliwiający wyłapywanie pojawiającej się nadwyżki energii. Energia ta kierowana jest do dodatkowych odbiorników, takich jak elektryczny zasobnik do podgrzewania wody, klimatyzator lub inne urządzenia. Dla przykładu polecana przez firmę Eco-energia dla domku jednorodzinnego instalacja PV, podczas słonecznej zimowej pogody jest w stanie wyprodukować nadwyżkę energii elektrycznej umożliwiającą podgrzanie ok. 150 l wody od temperatury 10°C do temperatury 60°C.
14) Czy instalacja fotowoltaiczna może zastąpić instalację solarną do podgrzewania wody na cele socjalne?
Tak - oczywiście, jest wiele argumentów przemawiających za takim rozwiązaniem, a zwłaszcza jeżeli planujemy budowę nowego domu, nie powinniśmy cofać się, sięgając do przestarzałej i mniej efektywnej technologii. Podstawowym argumentem jest korzystniejszy rachunek ekonomiczny. Przy takich samych nakładach finansowych na instalację uzyskujemy około 50% więcej energii i jest to energia elektryczna, którą możemy wykorzystać w dowolny sposób, w tym również do podgrzewania wody użytkowej czy zasilania klimatyzacji w okresie letnim. Drugim niezaprzeczalnym argumentem przemawiającym za takim rozwiązaniem jest ujemny współczynnik temperaturowy, wynikający z właściwości fizycznych ogniwa krzemowego, który w efekcie powoduje, że wydajność instalacji fotowoltaicznej jest tym większa im jest niższa temperatura otoczenia, daje to zdecydowaną przewagę w okresie zimowym nad instalacją solarną do podgrzewania wody.
15) Jak działa instalacja fotowoltaiczna w wersji z podgrzewaczem wody użytkowej na cele socjalne?
Odnawialne Źródła Energii są nieprzewidywalne, w związku z tym nie mogą być traktowane jako podstawowe źródło zasilania, wielkość produkcji podlega niekontrolowanym i dynamicznym zmianom w czasie. Instalację fotowoltaiczną należy traktować jako pomocnicze źródło do przygotowania ciepłej wody użytkowej na cele domowe. Woda z tego źródła będzie grzana wówczas, gdy instalacja PV będzie pracować a produkowana przez nią energia zaspokoi pobór energii przez wszystkie odbiorniki domowe (priorytet) i pojawi się nadwyżka energii. Jeśli nadwyżka ta nie zostanie zagospodarowana to ucieknie do sieci zakładu energetycznego (licznik energii elektrycznej z uwagi na to, że posiada hamulec zwrotny nie będzie kręcił się w odwrotną stronę). Dzięki zastosowaniu filtra energii (innowacyjny produkt proponowany przez firmę Eco-energia) nadwyżka ta kierowana będzie do elektrycznego podgrzewacza wody użytkowej bądź innego odbiornika. Podgrzewanie wody użytkowej możemy zrealizować wstawiając odpowiednią grzałkę do istniejącego zasobnika ciepłej wody w gazowej instalacji centralnego ogrzewania bądź włączając w szereg dowolnej instalacji elektryczny zasobnik do podgrzewania ciepłej wody. Poprawnie zaprojektowana i wykonana instalacja PV dla domu jednorodzinnego jest w stanie na potrzeby budynku zagospodarować do 50% wyprodukowanej energii. Przewymiarowanie instalacji drastycznie redukuje ten wskaźnik. Zastosowanie proponowanego filtra energii do wyłapywania nadwyżki i skierowanie jej np. do podgrzewania wody użytkowej, ogrzewania pomieszczeń, klimatyzacji pomieszczeń i pozwala na zagospodarowanie do 80% wyprodukowanej energii.
16) Jakie są korzyści z posiadania własnego systemu fotowoltaicznego?
Podstawowe zalety zastosowania generatorów fotowoltaicznych to m.in.:
- redukcja rosnących kosztów za energię elektryczną,
- działanie nawet w warunkach zachmurzenia – instalacje fotowoltaiczne wykorzystują również rozproszone promieniowanie słoneczne,
- największa produkcja energii występuje w tych samych porach, co szczyty zapotrzebowania na energię elektryczną w gospodarce – możliwość wyboru odpowiedniej taryfy zakupu energii – dodatkowe oszczędności,
- modułowy charakter instalacji pozwala na skalowanie wielkości inwestycji – możliwość wykorzystania zarówno w warunkach przemysłowych jak i gospodarstwach domowych,
- ochrona środowiska naturalnego oraz najbliższego otoczenia – generatory fotowoltaiczne w ogóle nie emitują CO2 ani hałasu, nie posiadają ruchomych części,
- bezobsługowość – instalacja jest zaprojektowana na bezobsługową pracę przez minimum 25 lat,
- niezawodność – długoletnia gwarancja – 5 lat gwarancji produktowej oraz 25 lat gwarancji na wydajność zapewniają spokój i pewność finansową.
17) Jakie formalności należy dopełnić w związku z montażem na budynku instalacji fotowoltaicznej?
Po wejściu w życie ostatniej nowelizacji Prawa energetycznego, tzw. małego trójpaku, prywatni inwestorzy uzyskali możliwość przyłączania do sieci mikroinstalacji OZE, przy czym jedynym wymogiem w tym celu jest zgłoszenie do lokalnego zakładu energetycznego. Zatem po wykonaniu i oddaniu do użytku instalacji generatora PV należy złożyć do lokalnego dystrybutora sieci energetycznej wypełniony formularz oświadczenia o wykonaniu mikroinstalacji. Druk do pobrania ze strony dostawcy energii elektrycznej.
Montaż wszelkich instalacji fotowoltaicznych o mocy do 40 kW (zarówno na dachu jak i na gruncie) nie wymaga pozwolenie na budowę (Art. 29 ust. 2 pkt 16 Prawa Budowlanego). Budowa urządzeń o wysokości poniżej 3 metrów na obiektach budowlanych nie wymaga również zgłoszenia prac budowlanych (Art.30 Ust. 1a pkt. 3b Ustawy Prawo Budowlane).
©® GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
