Fotowoltaika
FOTOWOLTAIKA
Co to takiego?
Jest to dziedzina nauki i techniki zajmująca się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną, czyli inaczej wytwarzanie prądu elektrycznego z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego. Słowo fotowoltaika (Photovoltaics) (często błędnie nazywana fotowoltaniką) jest połączeniem dwóch słów – słowa photon oznaczającego najmniejszą jednostkę energii słonecznej oraz „voltaic” oznaczającego napięcie, które tworzy się w skutek padających fotonów. Łatwo zatem wywnioskować, że fotowoltaika to po prostu prąd generowany przez słońce. Instalacje fotowoltaiczne nie emitują żadnych zanieczyszczeń, co oznacza, że uzyskana energia jest w pełni ekologiczna.
Wszystkie urządzenia elektryczne w domu, czy firmie potrzebują energii elektrycznej żeby działać.
Ich powszechność, nieustanny rozwój technologii oraz ciągły wzrosty cen prądu powodują coraz wyższe koszty dla konsumentów energii. “Prąd słoneczny” wykorzystywany jest nie tylko na potrzeby urządzeń elektrycznych, ale także do ogrzewania budynku zimą, chłodzenia latem oraz produkcji ciepłej wody użytkowej przez cały rok. Prąd można pobierać z sieci energetycznej i za niego płacić, ale można też produkować go samemu przez co stajemy się niezależni i generujemy realne oszczędności w naszym portfelu.
Nie bądź konsumentem, stań się prosumentem...
Z czego składa się własna elektrownia słoneczna?
W skład instalacji fotowoltaicznej wchodzi cały zestaw komponentów. Jej najważniejszymi elementami są moduły fotowoltaiczne montowane na dachu, wiacie lub na gruncie, oraz inwerter (zwany też falownikiem), który odpowiada za przekształcenie prądu stałego w prąd zmienny dostępny w gniazdkach. Równie ważną częścią systemu fotowoltaicznego są urządzenia zabezpieczające i kontrolujące. Są to zabezpieczenia nadprądowe (wyłączniki, bezpieczniki), rozłączniki oraz ograniczniki przepięć. Jednak to nie wszystko, zasadniczym elementem zestawu fotowoltaicznego jest system montażowy, do którego zostaną zamocowane panele. Wszystkie te komponenty powinny posiadać odpowiednie certyfikaty.
Moduły fotowoltaiczne
Moduł fotowoltaiczny to urządzenie do bezpośredniej zamiany energii słonecznej na energię elektryczną. Jest zbudowany z połączonych ze sobą ogniw fotowoltaicznych, i jest w pełni chroniony przed wpływami środowiska. Moduły fotowoltaiczne zazwyczaj zbudowane są z pojedynczych ogniw. Ogniwa w postaci wafli o grubości ok. 2 mm wytwarzane są z mono- lub polikrystalicznego krzemu. Tego typu baterie słoneczne zaliczane są do tzw. I generacji i ciągle dominują na rynku. Nowością są tzw. ogniwa II generacji, w których materiał półprzewodnikowy jest nanoszony w postaci cieniutkiej warstwy i często jest to materiał inny niż krzem, np. tellurek kadmu (CdTe) czy mieszanina indu, galu i selenu (CIGS).
Inwerter
Inwerter nazywany także „falownikiem” to specjalistyczne urządzenie, odpowiadające za transformację pozyskiwanego z instalacji prądu stałego na prąd zmienny. Mówiąc bardziej obrazowo – panele PV czerpią energię z promieni słonecznych, co pozwala im na wytwarzanie napięcia stałego. W instalacji elektrycznej gospodarstwa domowego mamy natomiast prąd naprzemienny. Inwerter służy właśnie „dopasowaniu” napięcia tak, aby odpowiednie znalazło się w gniazdkach, z których korzystamy na co dzień. Opisując ten proces bardziej technicznie, zmienia DC (prąd stały) na AC (prąd naprzemienny). Inwerter działa automatycznie w czasie rzeczywistym, dlatego prąd dostępny jest non-stop, nie różniąc niczym od tego, który w gospodarstwie domowym bez paneli dostarczany jest przez zakład energetyczny.
Konstrukcja
Konstrukcja aluminiowa lub aluminiowa z elementami stalowymi, przytwierdzana do konstrukcji dachu lub montowana na gruncie, która w sposób trwały utrzymuje moduły fotowoltaiczne. W zależności od poszycia dachowego i wariantu montażowego dostarczamy rozwiązania dedykowane odpowiednim uwarunkowaniom technicznym (np. dachówka, blacho-dachówka, blacha trapezowa, konstrukcja przytwierdzana do dachów płaskich, konstrukcja balastowa, itp.).
Zabezpieczenia zmiennoprądowe
Zestaw aparatów elektrycznych zabezpieczających stronę zmiennoprądową i stałoprądową instalacji PV. W zależności od indywidualnego doboru zabezpieczeń w każdej z instalacji można spotkać inny zestaw zabezpieczeń. Po stronie zmiennoprądowej standardem jest zestaw składający się z 3 elementów. Ich zadaniem jest ochrona inwertera przed czynnikami zewnętrznymi spowodowanymi anomaliami w instalacji wewnętrznej inwestora oraz ochrona instalacji przez anomaliami spowodowanymi samym inwerterem. Zabezpieczenia zmiennoprądowe instalowane są w osobnej rozdzielni nN, rozdzielnicy pośredniej lub w rozdzielni głównej obiektu, na którym instalowana jest elektrownia fotowoltaiczna.
W skład zabezpieczeń stałoprądowych wchodzi zabezpieczenie nadmiarowo-prądowe na poszczególnych łańcuchach modułów (o ile zaprojektowano) i przeciwprzepięciowe. Zabezpieczenia stałoprądowe instalowane są w osobnej rozdzielni DC zlokalizowanej z reguły blisko modułów fotowoltaicznych lub falownika/-ów.
Pozostałe
Okablowanie zmiennoprądowe odprowadzające energię elektryczną z falownika/-ów do sieci nN obiektu. Projektowane jest zgodnie z obowiązującymi normami i przepisami prawa, z uwzględnieniem warunków prowadzenia okablowania na terenie inwestycji, dozwolonego spadku napięcia, warunków zwarciowych i obciążalności prądowej.
Okablowanie stałoprądowe odprowadzające energię elektryczną generowaną w modułach fotowoltaicznych do falownika. Specjalistyczne okablowanie przeznaczone do wykorzystania w systemach fotowoltaicznych charakteryzujące się podwyższoną odpornością na promieniowanie UV, o podwyższonej odporności mechanicznej.
Wyłącznik p.poż. i przycisk p.poż.
(dla instalacji > 6,5kWp)
Dodatkowe zabezpieczenia ppoż stosowane w instalacjach powyżej 6,5 kWp służące do rozłączenia napięcia stałego w trasie DC w celu uniemożliwienia dostania się napięcia stałego do środka budynku. Wyłącznik ppoż. jest wyłącznikiem automatycznym i każdy zanik napięcia AC lub wciśnięcie przycisku przeciw pożarowego przy inwerterze spowoduje rozłączenie obwodu prądu stałego. Przycisk przeciwpożarowy- w połączniu z wyłącznikiem ppoż. oraz wyzwalaczem wzrostowym powoduje wyłącznie zasilania inwertera oraz rozłączenie strony DC po zbiciu szybki.
słoneczna
Jak działa?
1.
Światło słoneczne pada na ogniwa fotowoltaiczne, z których zbudowane są panele fotowoltaiczne.
2.
Panele fotowoltaiczne, które zamontowane są na Twoim dachu (wiecie lub gruncie), zamieniają promieniowanie słoneczne (zachodzi tzw. zjawisko fotowoltaiczne) na energię z prądem stałym. Sprawność zjawiska zależy od struktury ogniwa fotowoltaicznego, miejsca, w którym są panele i warunków atmosferycznych.
3.
Prąd stały pozyskany za pomocą panelu fotowoltaicznych trafia do falownika gdzie przekształcany jest w prąd zmienny, pozwalający w bezpieczny sposób zasilać urządzenia elektryczne w Twoim domu.
4.
Jako producent energii otrzymujesz od swojego Operatora Systemu Dystrybucyjnego nowy, dwukierunkowy licznik energii elektrycznej.
Pozyskana dzięki instalacji fotowoltaicznej energia „wypiera” prąd sieciowy dostarczany przez zakład energetyczny gwarantując, że w pierwszej kolejności będzie wykorzystany ten produkowany na bieżąco przez instalację PV. Zaś nadwyżka prądu wyprodukowanego z Twojej instalacji fotowoltaicznej trafia do zakładu energetycznego, gdzie jest dla Ciebie magazynowana i czeka aż ją odbierzesz w formie bilansowania (np. nocą lub zimą). Jeśli potrzebujesz więcej prądu niż wytwarza Twoja instalacja fotowoltaiczna, niedobór zostanie uzupełniony z sieci elektroenergetycznej, tak jak to było przed instalacją fotowoltaiczną.
Instalacja fotowoltaiczna jest całkowicie bezobsługowa, a dostępne aplikację umożliwiające monitoring na Twoim smartfonie czy w przeglądarce www. pokażą Ci ile energii zostało wyprodukowane każdego dnia.
Dobór mocy instalacji oraz bilansowanie ( system upustów )
Zanim przystąpimy do wyboru oferty czy samego montażu instalacji fotowoltaicznej, najważniejsze jest właściwe dobranie mocy instalacji fotowoltaicznej. Aby prawidłowo wyliczyć zapotrzebowanie trzeba przeanalizować dotychczasowe zużycie energii, zaprognozować roczne zużycie prądu w danym obiekcie z uwzględnieniem warunków technicznych na dachu, usytuowania paneli fotowoltaicznych względem południa a także strat energii za jej magazynowanie w Zakładzie energetycznym. Od tych parametrów zależeć będzie wielkość instalacji fotowoltaicznej i bezpośredni okres zwrotu inwestycji. Naszym punktem wyjściowym będą rachunki za prąd, najlepiej z podsumowaniem całego ubiegłego roku lub kilku ostatnich miesięcy. Należy też wziąć pod uwagę możliwy wzrost zapotrzebowania, czyli to czy i co energochłonnego mamy zamiar w najbliższym czasie nabyć (np. klimatyzacja, kuchnia indukcyjna, zmywarka, ogrzewanie elektryczne, samochód elektryczny, itp.). Na podstawie tych informacji możemy określić przybliżoną moc instalacji fotowoltaicznej. Należy pamiętać o stratach w produkcji energii ze względu na niekorzystne usytuowanie instalacji względem południa. Nie są to znaczące starty, jednak do prawidłowego dobrania mocy instalacji należy wziąć je pod uwagę.
Ostatnim elementem, który należy uwzględnić przy doborze mocy instalacji jest SYSTEM UPUSTÓW. Zgodnie z aktualnie obowiązującym prawem, Zakład Energetyczny za magazynowanie nadwyżki energii nie pobiera opłat w formie gotówkowej, jednak „potrąca” sobie część wyprodukowanej przez prosumenta energii elektrycznej wpuszczonej do sieci. Operacja ta określona jest jako „systemem opustów”.
Dla instalacji o mocy do 10 kW za 1 kWh oddaną do sieci prosument może odebrać 0,8 kWh, w przypadku instalacji o mocy 10-50 kW rozliczenie odbywa się w stosunku ilościowym 1 do 0,7 kWh. Ten parametr także należy wziąć pod uwagę.
Typ instalacji
( on / off/ hybrid )
Powyżej opisane rozwiązanie, to tradycyjna i najbardziej powszechna forma magazynowania energii. System ten określa się jako on grid.
Oczywiście istnieją rozwiązania, które pozwoli nam „odciąć się” od zakładu energetycznego, byśmy nie byli objęci „systemem upustów”. Jest to montaż instalacji typu off grid (układ działający całkowicie poza siecią, w ogóle do niej nie podłączony.).
Cieszymy się, że rozważasz inwestycję polegającą na montażu instalacji fotowoltaicznej, która w bezpośredni sposób przyczyni się do poprawy jakości powietrza w naszym kraju oraz pozwoli Państwu zmniejszyć kosztów związane z zakupem energii elektrycznej.
Chcesz poznać więcej o korzyściach płynących z inwestycji w instalację fotowoltaiczną?
Nasi eksperci odpowiedzą na wszystkie Twoje pytania.