Baterie słoneczne - wstęp

Baterie słoneczne to urządzenia służące do zamiany energii światła słonecznego w energię elektryczną.

Najczęstszym powodem, dla których interesujemy się bateriami słonecznymi jest chęć czy konieczność oszczędzania pieniędzy. Koszty energii opartej na surowcach kopalnych wciąż rosną i wiele osób oraz instytucji, chcąc przeciwdziałać temu trendowi, poszukuje rozwiązań alternatywnych. Skłaniając się ku pozyskiwaniu energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych już na bardzo wczesnym etapie podejmowania decyzji, musimy zdecydować się na jeden z dwóch rodzajów instalacji:

  1. Najczęściej chcemy, aby nasz instalacja fotowoltaiczna przyniosła nam realne oszczędności kosztów energii elektrycznej, zwracając nakłady na jej uruchomienie w możliwie krótkim czasie. Zależy nam na określeniu szacunkowego czasu zwrotu inwestycji i na określeniu zysków jakie z czasem wygenerują panele słoneczne. Trzeba wiedzieć, że uruchomienie ekonomicznie opłacalnych instalacji jest w polskich warunkach jak najbardziej realne i możliwe do wykonania, jednak zważywszy na warunek ekonomiczności tego typu rozwiązanie wymaga zastosowania określonej konstrukcji. Najszybszy zwrot zainwestowanych pieniędzy uzyskujemy stosując systemy sieciowe (ang. on-grid, czyli "w sieci"), które nie gromadzą energii w akumulatorach, lecz "wpuszczają" ją wprost do publicznej sieci elektrycznej. Kluczem do ekonomicznego sukcesu jest właśnie wyeliminowanie akumulatorów z systemu, co daje łatwo policzalne zyski, bardzo niskie straty energii związane z eliminacją jej wielokrotnej konwersji i ostatecznie bardzo niskie koszty obsługi. Trzeba jedynie pamiętać, że dobór systemów sieciowych jest kwestią wymagającą uwzględnienia wielu indywidualnych czynników, dlatego jej dobór wykonujemy indywidualnie.
  2. Drugim rodzajem instalacji są tak zwane systemy wyspowe (ang. off-grid, czyli poza siecią), wykorzystujące akumulatory jako bufory energii. Wchodzący w ich skład zestaw akumulatorów, ze względu na ograniczoną żywotność i wymierny koszt jego wymiany, znacząco wydłuża czas zwrócenia się instalacji solarnej - w niektórych sytuacjach takie instalacje mogą się nigdy nie zwrócić! W wypadku tego rozwiązania konstruowanie instalacji należy realizować nie tylko poprzez dobranie odpowiednio dużego zestawu produkującego energię (zestawu baterii słonecznych) i odpowiednio wydajnych urządzeń pośrednich (regulatory ładowania, akumulatory, przetwornice) - ale też poprzez realne i konsekwentne obniżanie zużycia energii poprzez zastosowanie energooszczędnych odbiorników - takie podejście może znacząco zwiększyć ekonomie systemu zasilania opartego o baterie słoneczne. Wyspowe instalacje fotowoltaiczne są za to niezależne od dostawców energii  - ten aspekt może przeważyć szalę ekonomii w obiektach niepodpiętych do sieci energetycznej w których koszty podłączenia są wysokie. Dodatkowo systemy wyspowe w obiektach podpiętych do sieci mogą być wspomagane siecią a w sytuacjach awaryjnych mogą ją zastępować - te zalety powodują że instalacje wyspowe oparte o baterie słoneczne pomimo relatywnie większych kosztów instalacji nadal są jednymi z najczęściej instalowanych instalacji zasilania niezależnego.

Baterie słoneczne poza podstawowymi korzyściami finansowymi dają także inne profity:

Korzyści ekologiczne ze stosowania baterii słonecznych

Wraz ze wzrastającą świadomością ekologiczną coraz więcej osób postrzega źródła energii odnawialnej nie tylko jako inwestycję ekonomiczną, ale także jako inwestycję w czyste środowisko - baterie słoneczne przyczyniają się w realny sposób do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych i szkodliwych związków do atmosfery. Ponieważ panele słoneczne nierozerwalnie kojarzą się z ochroną środowiska, to widok ogniw fotowoltaicznych instalowanych na dachach domów ma aspekt promujący rozwiązania proekologiczne - każda instalacja solarna, pomimo tego, że sama z siebie ogranicza emisję gazów cieplarnianych, to jednocześnie promuje myśli i idee ekologicznego spojrzenia na świat.

Korzyści edukacyjne ze stosowania baterii słonecznych

Spośród wielu odbiorców systemów solarnych znaczną grupę reprezentują osoby, które chcą zapoznać się z tematem baterii słonecznych i fotowoltaiki. Wiele osób z niedowierzaniem kupuje niewielkie zestawy solarne pytając "czy to na prawdę działa?" i chcą na własnej skórze doświadczyć fenomenu posiadania prądu bez gniazdka i rachunku. Po prostu kupują oni instalacje fotowoltaiczne w celu poznania i przebadania tematu. Jak się okazuje ilość pomysłów i sposobów wykorzystania baterii słonecznych jest ogromna i z czasem taka chęć znalezienia nowych rozwiązań w odpowiedzi na indywidualne, często nietypowe potrzeby zmienia się w doskonałą zabawę i pasję. My też tego wciąż doświadczamy.

Niezależność - efekt uboczny stosowania baterii słonecznych

System solarny to najtańsze - i jednocześnie najprostsze do prognozowania spośród innych źródeł odnawialnych - źródło zasilania obiektów oddalonych od sieci energetycznej. Bardzo często zdarza się, że koszt wykonania przyłącza energetycznego do obiektu oddalonego od sieci, przekracza kilkukrotnie cenę dobrej instalacji fotowoltaicznej. W takich sytuacjach baterie słoneczne lub systemy hybrydowe budowane w oparciu o baterie słoneczne, turbiny wiatrowe lub generatory spalinowe to jedyne uzasadnione ekonomicznie rozwiązanie.

W przypadku mikroinstalacji (przyczepy kempingowe, jachty, domki letniskowe) baterie słoneczne to doskonałe rozwiązanie zapewniające spokojny i nieprzerwany wypoczynek. Zamiast niezbyt pachnącego i zużywającego paliwo agregatu lub konieczności okresowych wycieczek poza miejsce wypoczynku w celu doładowania akumulatora, wystarczy zainstalować małą instalację fotowoltaiczną i cieszyć się tanią ekologiczną energią elektryczną.

Podsumowania

Dokładny dobór elementów systemów nie ma zbyt dużego znaczenia w przypadku aspektów ekologicznych i edukacyjnych, jednak w pozostałych przypadkach, może on zaważyć na opłacalności całej inwestycji - dlatego w kolejnym dziale przedstawimy podstawowe zasady i wyliczenia, które zobrazują jak prawidłowo zbudować system solarny szyty na miarę.