Czy fotowoltaika działa bez dostępu do prądu? Powszechnie uważa się, że instalacja fotowoltaiczna jest zupełnie samowystarczalna, w końcu to ona ma stanowić źródło prądu. Co stanie się jednak w przypadku awarii sieci? Czy panele słoneczne wystarczą, aby przerwy w dostawie prądu zniknęły na zawsze?
Jak działa fotowoltaika?
Podstawą działania instalacji jest połączenie ogniw fotowoltaicznych w moduły, które tworzą panel słoneczny. W ogniwach zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, które stanowi przejście energii słonecznej w prąd stały. Jednak w gniazdkach płynie prąd zmienny, dlatego kolejnym etapem jest falownik. Po przekształceniu w tym urządzeniu gotowy prąd trafia do urządzeń domowych.
Warto przyjrzeć się samemu zjawisku fotowoltaicznemu. Zachodzi ono w ogniwie, zbudowanym z dwóch warstw półprzewodnika. Różnią się one ładunkiem – na jednej z nich jest on ujemny (warstwa typu n), a na drugiej dodani (warstwa typu p). Pomiędzy nimi ma miejsce proces oddawania nadmiaru elektronów z warstwy n i tym samym powstaje złącze p-n. Aby doszło do powstania energii, na panel fotowoltaiczny musi padać światło słoneczne. Jego promienie zawierają fotony, które odpowiadają za wybicie elektronów z powłok, przez co krążą one swobodnie. Powstaje napięcie między warstwami, wynikające z różnicy ładunków. Po zamknięciu obwodu za pomocą odbiornika powstaje prąd.
Czy panele są samowystarczalne?
Okazuje się, że nie. Pomimo produkcji energii elektrycznej, w przypadku awarii sieci zestaw fotowoltaiczny nie będzie stanowił zastępczego źródła energii. To dlatego, że znaczna część instalacji posiada wbudowany system on-grid, zależny od prądu. Związany jest z działaniem falownika, zamieniającego prąd stały (wytwarzany w wyniku zjawiska fotoelektrycznego) na prąd zmienny.
Można jednak wybrać instalację off-grid, jaką oferują od niedawna dystrybutorzy paneli fotowoltaicznych. Polega ona na gromadzeniu energii w akumulatorze. Przydaje się w sytuacji, kiedy nie ma możliwości podłączenia się do sieci energetycznej. Połączeniem obu rozwiązań jest instalacja hybrydowa.
Częstą sytuacją jest wyprodukowanie zbyt dużej ilości energii, przekraczającej nasze zapotrzebowanie. Wtedy nadwyżka trafia do sieci energetycznej, w zamian za co otrzymujemy zwrot pewnego procenta jej ilości. Dla małych instalacji o mocy nieprzekraczającej 10 kWp za każdą kilowatogodzinę w nadmiarze odbiera się 0,8 kWh. Dla zestawów fotowoltaicznych do 50 kWp zwrotowi podlega 0,7 kWh.
Koszt instalacji
W zależności od wielkości planowanej instalacji, rodzaju materiałów oraz dodatkowego osprzętu, wycena może sięgnąć kilkudziesięciu tysięcy złotych. Przykładowo, dla przeciętnego budynku mieszkalnego, koszt instalacji o mocy 3kW to ponad 15000 złotych. Na ostateczny koszt ma wpływ nie tylko cena paneli fotowoltaicznych, ale też wybór firmy montażowej.
Warto zainteresować się wsparciem, jakie oferuje rząd oraz Unia Europejska. Wprowadzono ulgę podatkową, która pozwala na odpisanie aż 17 procent kosztów. Istnieją też bezpośrednie dotacje w postaci programów rządowych i samorządowych. Wsparcie sięga nawet 15000 złotych. Ponadto trzeba pamiętać o korzystnym systemie rozliczeniowym z dostawcami prądu. Dzięki odbiorowi nadwyżki z lata w trakcie zimy, wysokość rachunków znacznie spada, a inwestycja po latach zwraca się.
Polecamy ofertę gruntów pod fotowoltaikę:
Argumenty za i przeciw inwestycji
Największą zaletą fotowoltaiki jest jej neutralność dla środowiska. Panele słoneczne wykorzystują odnawialne źródło energii w postaci promieni słonecznych. Jako że powoli odchodzi się od spalania surowców mineralnych, jest to inwestycja w przyszłość. Warto też wspomnieć o opłacalności – pomimo kosztów, inwestycja zwróci się po kilku latach i zacznie na siebie zarabiać.
Niestety, pewne kwestie nadal wymagają dopracowania. Przede wszystkim panele solarne są zależne od odpowiedniego ustawienia dachu – koniecznie w kierunkach południowych. Trzeba też unikać zacienienia, ponieważ instalacja ma taką wydajność jak najsłabsze jej ogniwo – wystarczy drzewo, które zasłoni jeden z paneli, aby ograniczyć produkcję.
Rozwój fotowoltaiki w Polsce
Panele fotowoltaiczne biją rekordowe wzrosty, największe spośród wszystkich gałęzi sektora odnawialnych źródeł energii. Pod koniec 2020 roku moc fotowoltaiki osiągnęła 3,7 GW, co oznacza niemal dwukrotny wzrost w stosunku do końca roku 2019. Polska znajduje się w czołówce krajów europejskich sięgających po fotowoltaikę. Z pewnością mają na to wpływ dofinansowania w ramach programu “Mój prąd”. W ramach wsparcia można było otrzymać 5 tysięcy złotych dofinansowania na instalację paneli słonecznych.
W zależności od regionu, tempo rozwoju fotowoltaiki różni się. Ma na to wpływ zróżnicowanie nasłonecznienia na obszarze Polski. Najwięcej godzin ze słońcem doświadczają mieszkańcy południowej Lubelszczyzny, Podkarpacia i Małopolski. W skali kraju widoczny jest podział na bardziej pochmurną północ oraz lepiej nasłonecznione południe, co przekłada się na różnice między regionami.
Oczywiście największe inwestycje notują regiony najbogatsze, duże aglomeracje, gdzie mieszkańcy są bardziej świadomi problemów ekologicznych. Dofinansowania sprawiają jednak, że również na terenach wiejskich istnieje duże zainteresowanie fotowoltaiką. Jeżeli trend utrzyma się, już wkrótce co piąte gospodarstwo domowe w Polsce będzie posiadało własną minielektrownię.
Polecamy zobaczyć
