Czym jest instalacja fotowoltaiczna?

Każdy musi gdzieś zacząć. Przygotowaliśmy ten artykuł dla osób, które szukają podstawowych informacji o fotowoltaice i możliwościach jej wykorzystania we własnym domu.

Odpowiemy na pytania:

• co to jest fotowoltaika?
• z czego składa się instalacja fotowoltaiczna,
• po co mi to?
• oraz co odróżnia system fotowoltaiczny od systemów solarnych.

Jeśli to już wiesz, to możesz przejść do kompletnego przewodnika po fotowoltaice lub od razu sprawdzić, kiedy zwróci Ci się instalacja za pomocą poniższego formularza:

Co to jest fotowoltaika?

To metoda zamiany bezpłatnej energii słonecznej na energię elektryczną. Pracę nad jej rozwojem rozpoczęto już w XIX wieku, ale początki były trudne i mało zachęcające pod względem efektywności. Udawało się zamienić zaledwie 1-2% energii słonecznej. Dopiero druga połowa XX wieku przyniosła rozwój możliwości tworzenia ogniw fotowoltaicznych (czyli tych elementów całej instalacji, które zamieniają energię słoneczną w elektryczną). Wykorzystano krzem i dzięki temu można było zwiększyć efektywność konwersji jednej energii na drugą.

Dziś fotowoltaika rozwija się bardzo dynamicznie. Firmy pracują nad technologią, bo z jednej strony rosną ceny energii pozyskiwanej z surowców kopalnych, a z drugiej zaczynamy coraz mocniej dbać o ekologię. A energia ze słońca jest niewyczerpalna, darmowa i jej pozyskiwanie nie degraduje środowiska.

Dzięki rozwojowi metody, energia fotowoltaiczna* staje się coraz tańsza!

Po co mi fotowoltaika?

W skrócie po to, żeby móc obniżyć rachunki za energię elektryczną, czyli po prostu oszczędzać. Dla wielu osób, które zdecydowały się na inwestycję w system fotowoltaiczny, zaletą jest też to, że pozyskują energię odnawialną w ekologiczny sposób, przyczyniając się tym samym do ochrony środowiska. Dodatkowym plusem jest to, że instalacja fotowoltaiczna zwiększa wartość nieruchomości (zatem nawet jeśli zechcesz się przeprowadzić – nie tracisz).

Jak system fotowoltaiki pozwala oszczędzać?

Wyprodukowana energia elektryczna powinna zostać natychmiast skonsumowana (zużyta na bieżąco), bo dość ciężko się ją magazynuje. Sytuacja, w której Twój panel fotowoltaiczny wyprodukuje tyle energii, ile w tym momencie potrzebujesz, jest w zasadzie niemożliwa, bo przecież potrzebujesz energii również wtedy, kiedy jest ciemno (a Twój panel wtedy nie działa), a za to w słoneczny piękny dzień, Twój panel może wyprodukować jej więcej, niż jesteś w stanie w tym momencie zużyć.

Dlatego systemy fotowoltaiczne najczęściej podłączane są do sieci energetycznej (nazywa się to połączeniem on-grid). Kiedy produkujesz więcej energii niż zużywasz, oddajesz ją „na przechowanie” elektrowni, jak do magazynu. A kiedy jej potrzebujesz, to ją z elektrowni pobierasz. Na koniec roku podlicza się to, ile dostarczyłeś, ile pobrałeś i robi się rozliczenie.

Stajesz się prosumentem, czyli konsumentem i producentem w jednym (poniżej artykuł na ten temat). Sprawdź też inne opcje niż instalacja on-grid – np. akumulatory.

Instalacja fotowoltaiczna – podstawowe informacje

Aby móc korzystać z dobrodziejstw darmowej energii musisz zaopatrzyć się w instalację fotowoltaiczną.

Składa się ona z:

• Modułu fotowoltaicznego, czyli tego płaskiego, błyszczącego panelu montowanego na dachu, który pobiera energię słoneczną i przetwarza ją na energię elektryczną w postaci prądu stałego),
• Inwertera (falownika), czyli takiego pudełka, które przekształca prąd stały (DC) na prąd zmienny (AC), czyli taki jak w gniazdku elektrycznym. Istnieją różne rodzaje inwerterów (zwykłe, mikroinwertery oraz optymalizatory – możesz poczytać o nich nieco później, kiedy będziesz wybierać rodzaj instalacji fotowoltaicznej),
• Konstrukcji nośnej (montażowej), która będzie utrzymywać panele na dachu i sprawi, że z niego nie spadną.
• Kabli i złączek, które łączą moduły fotowoltaiczne i łączą je z falownikiem. Muszą być elastyczne, wytrzymałe, odporne na warunki atmosferyczne, wilgoć, słońce itd.

Kluczem do sukcesu jest nie tylko dobór odpowiednich elementów, ale również właściwa instalacja całego systemu fotowoltaicznego.

Doświadczony, rzetelny instalator:

• Umieści panele w taki sposób, by znajdowały się pod odpowiednim kątem przy największym nasłonecznieniu
• Zamontuje panele we właściwy, bezpieczny sposób
• Nie uszkodzi dachu przy montażu
• Udzieli gwarancji nie tylko na panele i falownik, ale również na wykonane prace, okablowanie i całą konstrukcję (zalecamy wybierać instalatorów, którzy udzielają minimum 5-letniej gwarancji na wykonaną pracę)
• Zapewni wsparcie techniczne

Od instalatora zależy maksymalizacja wydajności instalacji. Chętnie pomożemy Ci znaleźć kilka fachowych firm w Twojej okolicy.

Instalacja fotowoltaiczna a ogrzewanie wody lub domu

Osoby, które od niedawna interesują się wykorzystaniem i zastosowaniem energii słonecznej, często pytają o to, czy montaż paneli i całego systemu fotowoltaicznego może zapewnić im również ciepłą wodę bądź wspomóc ogrzewanie mieszkania zimą. Takie rozwiązanie byłoby bardzo wygodne i pozwoliło na dodatkowe oszczędności. Czy zatem jest to możliwe?

Krótka odpowiedź – tak. Instalacja fotowoltaiczna może zostać wykorzystana również do tego, by uzyskać ciepłą wodę lub wspomóc ogrzewanie mieszkania. Odbywa się to jednak na innej zasadzie niż w przypadku montażu instalacji solarnej.

Zaraz, moment – czyli instalacja fotowoltaiczna to nie jest to samo co instalacja solarna? Choć obie można użyć do podgrzania wody?

Tak właśnie! Aby to zrozumieć, trzeba uporządkować pojęcia dotyczące fotowoltaiki oraz solarów.

Zarówno instalacja fotowoltaiczna oraz instalacja solarna c.w.u (ciepłej wody użytkowej) lub c.o (centralnego ogrzewania) korzystają z energii słonecznej. W przypadkach obu systemów, na dachu montuje się odbiorniki tej energii, które na pierwszy rzut oka wyglądają dość podobnie. Na tym kończą się podobieństwa między oboma systemami.

• Instalacja fotowoltaiczna zamienia energię słoneczną na energię elektryczną,
• Instalacja solarna zamienia energię słoneczną na energię cieplną (podgrzewa wodę).

Z uwagi na to, że są to dwa różne rodzaje energii, do ich przetworzenia potrzebne są odmienne urządzenia.

• Instalacja fotowoltaiczna wykorzystuje panele słoneczne (fotowoltaiczne), zwane również ogniwami fotowoltaicznymi i falownik (inwerter),
• Instalacja solarna wykorzystuje kolektory słoneczne, zwane również solarami.

Jak odróżnić solary od paneli słonecznych?

Dla niewprawnego oka, solary i panele słoneczne zamontowane na dachu, faktycznie wyglądają dość podobnie. Najprościej rozpoznać je po grubości – kolektory słoneczne zawierają wewnątrz rurki (lub specjalnie wyprofilowane tuleje), którymi prowadzony jest podgrzewany słońcem płyn (najczęściej roztwór glikolu). Całość jest „opakowana” by ograniczyć straty ciepła. W efekcie grubość kolektora to około 10 cm.

Różnice w wyglądzie.

Panele fotowoltaiczne wyposażone są w płytki krzemowe, które zabezpieczone są szkłem hartowanym oraz folią (bądź szkłem z obu stron). Grubość takiego panelu z reguły nie przekracza 4 cm, a producenci dążą cały czas do tego, by zmniejszać grubość i wagę paneli (co pozwoliłoby na umieszczanie większej ilości paneli na dachu z ograniczonym udźwigiem).

Dobrze, wiem już, że kolektor i panel solarny to nie jest to samo. To co, z tą wodą?

Instalacja solarna czy instalacja fotowoltaiczna do ogrzewania?

Instalacja solarna zamieniająca energię słoneczną w energię cieplną może być wykorzystana jedynie do podgrzewania wody oraz wspomagania ogrzewania mieszkania, o ile jest ono wyposażone w odpowiedni system grzewczy (np. ogrzewanie podłogowe). Najlepiej sprawdzają się w budynkach o niskim zapotrzebowaniu na ciepło (budownictwo pasywne). Kolektory mogą też być łączone z pompami ciepła.

Decydując się na montaż instalacji solarnej możemy zaoszczędzić na ogrzewaniu wody i ogrzewaniu mieszkania, choć oczywiście nie uzyskamy w Polsce z samych kolektorów wystarczającej ilości mocy, by w okresie zimowym ogrzewać w ten sposób cały dom.

Instalacja fotowoltaiczna zamieniająca energię słoneczną w energię elektryczną może być wykorzystana do wszystkiego, co jest związane z poborem energii elektrycznej. Zatem również do ogrzewania wody poprzez np. dostarczenie energii do bojlera lub ogrzewanie mieszkania przez zasilenie kotła elektrycznego. Jest to metoda znacznie bardziej uniwersalna niż instalacja solarna, ale jak widać działająca pośrednio przez dostarczenie energii elektrycznej do urządzenia. Nie istnieje osobna instalacja grzewcza oparta na fotowoltaice, choć dzięki zasileniu prądem pozyskanym z instalacji fotowoltaicznej pompy ciepła możemy uzyskać bardzo efektywny tandem grzewczy skutecznie obniżający koszty ogrzewania.

Gratulujemy! Masz już podstawową wiedzę o fotowoltaice. Czas przyjrzeć się temu, jak możesz wykorzystać ją we własnym domu do obniżenia kosztów energii elektrycznej!

Masz więcej pytań? W poniższych artykułach zapoznasz się z kosztami paneli oraz tym, jak sfinansować taką inwestycję.

Przypisy

* - Pamiętaj, że pojęcie energia fotowoltaiczna to skrót myślowy – jeśli spotkasz się z takim pojęciem, oznacza ono po prostu energię elektryczną, która została pozyskana dzięki konwersji energii słonecznej. Z perspektywy fizyki, nie jest to nowy, inny rodzaj energii. Fotowoltaika nie tworzy też energii, bo zgodnie z zasadą zachowania energii, o której uczymy się w szkołach, energii nie da się stworzyć z niczego – zostaje ona jedynie przetworzona. W tym przypadku, z energii słonecznej pozyskujemy elektryczną, którą można np. zasilić lodówkę czy naładować telefon.

# - Europejska baza danych EDGAR Emissions Database for Global Atmospheric Research