Ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają energię elektryczną, która jest potrzebna człowiekowi w wielu dziedzinach życia. Ten sposób na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery jest bardzo skuteczny. Coraz więcej osób decyduje się na panele fotowoltaiczne we własnym zakresie, aby zmniejszyć ilość pobieranego prądu z sieci energetycznej bazujące na elektrowniach węglowych. Jak działają ogniwa fotowoltaiczne? Jak wykorzystać energię elektryczną, którą nie spożytkują wykorzystywane w domu urządzenia czy pompa ciepła? Sprawdź polecane sposoby!

Spis treści

Czym jest fotowoltaika i jak działa?

Z czego składa się instalacja i jak działają ogniwa fotowoltaiczne?

Czym jest magazyn energii elektrycznej?

Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej do zapotrzebowania budynku?

Czy panele fotowoltaiczne się opłacają?

Czym jest nadwyżka energii i kiedy powstaje?

Jak wykorzystać prąd z fotowoltaiki? Zwiększ autokonsumpcję

Jak skorzystać z prądu z pomocą inteligentnych systemów?

Skorzystaj z magazynu energii, aby wykorzystać energię elektryczną

Inne opcje na wykorzystanie energii elektrycznej pozyskanej z fotowoltaiki

Podsumowanie

Czym jest fotowoltaika i jak działa?

Fotowoltaika jest sposobem na przetworzenie energii pochodzącej od słońca na energię elektryczną. Jest to dość prosty proces. Ogniwa fotowoltaiczne zamieniają energię promieniowania słonecznego na prąd stały, z kolei inwerter zajmuje się jego przekształceniem w prąd zmienny. Fotowoltaika to rozwiązanie bardzo korzystne finansowo dla użytkownika, jak i przyjazne dla środowiska. Jeśli źródłem ogrzewania jest pompa ciepła, energia pochodząca z paneli fotowoltaicznych jest w stanie znacznie zmniejszyć rachunki za prąd. Łącząc panele fotowoltaiczne z magazynem energii, można zyskać całkowitą niezależność od sieci energetycznej.

Współcześnie najbardziej zaawansowana opcja, jeśli chodzi o ogniwa fotowoltaiczne to ogniwa monokrystaliczne. Jeszcze do niedawna większość stanowiły ogniwa krzemowe, które również są bardzo wydajne. Jak działają panele fotowoltaiczne? Wytwarzają prąd stały dzięki materiałowi półprzewodnikowemu. W ogniwach fotowoltaicznych zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, czyli występuje ładunek elektryczny, który przekształcony jest przez inwerter w prąd zmienny. Nadwyżki można magazynować lub sprzedawać sieci energetycznej.

Z czego składa się instalacja i jak działają ogniwa fotowoltaiczne?

Posiadanie instalacji fotowoltaicznej wiąże się z posiadaniem takich elementów, jak:

• moduły fotowoltaiczne złożone z ogniw (niezależnie od nazwy, są to elementarne części paneli fotowoltaicznych),

• inwerter,

• przewody,

• konstrukcja montażowa,

• magazyn energii (dobrowolnie).

Panele fotowoltaiczne pobierają energię ze słońca. Zbudowane są z ogniw, a każde ogniwo fotowoltaiczne składa się z dwóch warstw półprzewodnika. Pierwsza warstwa jest na samej górze w postaci cienkiej powłoki, a nad nią znajdziemy elektrodę ujemną oraz powłokę antyrefleksyjną. Ogniwa monokrystaliczne występuję w dwóch odmianach: szkło-folia lub szkło-szkło.

Inwerter jest mózgiem całej instalacji. To on przekształca prąd stały w prąd zmienny. Jest dużo bardziej delikatny niż same panele fotowoltaiczne oraz kilka razy bardziej skomplikowany. Kiedy on przestanie działać, cała instalacja fotowoltaiczna zostanie wyłączona.

Konstrukcja montażowa ma za zadanie utrzymać wszystkie panele w jednym miejscu — na dachu lub na gruncie. Musi być solidna, mocna, odpowiednio przymocowana, aby cała instalacja nie odleciała przy potężnej wichurze czy burzy. Trzeba tutaj unikać prowizorycznego mocowania, ponieważ najpewniej skończy się to katastrofą. Warto postawić na certyfikowane rozwiązania, aby montaż paneli fotowoltaicznych nie pozostawiał wiele do życzenia.

Czym jest magazyn energii elektrycznej?

Magazyn energii elektrycznej można porównać do większej wersji baterii do telefonu czy laptopa. Jest to urządzenie, które magazynuje wyprodukowaną, ale niewykorzystaną energię z paneli. Użycie magazynu jest opcjonalne, warto mieć jednak na uwadze, że bardzo często autokonsumpcja w czasie największej produkcji energii jest bardzo niska. Oznacza to, że gospodarstwo domowe nie wykorzystuje potencjału paneli tak, jak to było na początku zakładane. Instalacje fotowoltaiczne to bardzo drogie inwestycje, dlatego warto dołożyć jeszcze trochę pieniędzy, aby móc zmagazynować energię i choć częściowo odciąć się od prądu pobieranego z sieci elektroenergetycznej.

Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej do zapotrzebowania budynku?

Instalowanie paneli PV na dachu czy na gruncie powinno być dokładnie przemyślane. Ważne są obliczenia, które mniej więcej pokażą, jak dużo energii zużywa dane gospodarstwo. Nie zaleca się przewymiarowania instalacji, jednak z drugiej strony:

• każdy kolejny moduł kosztuje mniej,

• na większej instalacji można więcej zarobić, a nie tylko ograniczyć rachunki,

• przyszła rozbudowa instalacji może okazać się problematyczna,

• instalacja fotowoltaiczna na całym dachu prezentuje się bardziej estetycznie.

Pod uwagę warto też wziąć fakt, iż przemysł samochodowy odchodzi już od produkowania samochodów z silnikami spalinowymi. Wielu producentów skłania się ku samochodom elektrycznym. Jeśli Twój kolejny samochód taki właśnie będzie, wzrośnie także zapotrzebowanie na energię elektryczną.

Czy panele fotowoltaiczne się opłacają?

Wiele osób zastanawia się, czy opłaca się stawiać na instalację fotowoltaiczną. Oczywiście zawsze istnieje pewne ryzyko, jednak jak pokazuje doświadczenie inwestorów, którzy nie zwlekali i nie czekali na rozwój sytuacji, jest to bardzo dobra i opłacalna decyzja. Fotowoltaika w naszym kraju jest bardzo wydajna. Ceny prądu najprawdopodobniej nieustannie będą wzrastać, co będzie generowało wciąż wyższe i wyższe rachunki. Opłaca się więc inwestować w takie rozwiązania, nawet bez dotacji, ponieważ dobrze wykonana instalacja fotowoltaiczna będzie prawdopodobnie pracować nawet 25 lat. Jeśli masz dach skierowany spadkiem na południe, południowy wschód lub południowy zachód, jesteś na dobrej drodze do zainstalowania wydajnej fotowoltaiki. Opłaca się też montowanie fotowoltaiki na gruncie, jeśli nie narzekasz na zbyt mało miejsca na działce.

Nie jest opłacalny montaż paneli w cieniu, ponieważ energia słoneczna nie dotrze do ogniwa fotowoltaicznego. Panele słoneczne na pewno nie powinny być montowane na dachu w złym stanbie, który nadaje się do remontu. Złym wyjściem jest instalacja fotowoltaiczna montowana jak najniższym kosztem - będą to pieniądze wyrzucone w błoto i zero gwarancji, że instalacja podziała tyle, ile deklaruje producent.

Czym jest nadwyżka energii i kiedy powstaje?

Bardzo często zdarza się, że profil produkcji energii nie pokrywa się idealnie z profilem zapotrzebowania na energię. W szczególności dotyczy to gospodarstw domowych. Najwięcej energii elektrycznej panele fotowoltaiczne produkują w okolicach południa. Jest to więc czas, w którym domowników zwykle nie ma na miejscu, ponieważ są w pracy lub w szkole. W takiej sytuacji bieżące zużycie inaczej nazywane autokonsumpcją jest bardzo niskie. Dochodzi więc do sytuacji, że praktycznie cała energia elektryczna wyprodukowana przez ogniwa fotowoltaiczne jest nadprodukcją. Tutaj rodzi się więc pytanie, co z tą niewykorzystaną energią? Czy ona przepada? A może można ją wykorzystać w innym czasie? Jak tego dokonać?

Jak wykorzystać prąd z fotowoltaiki? Zwiększ autokonsumpcję

Szacuje się, że w przeciętnym gospodarstwie autokonsumpcja energii wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne wynosi zaledwie 30%. Zużycie rośnie w godzinach wieczornych, kiedy domownicy wracają do domu. W tym samym czasie spada produkcja energii elektrycznej. W takiej sytuacji ważne jest przemyślane zarządzanie energią w domu.

Aby w domu wykorzystywać energię z paneli PV, zamiast z sieci, warto pewne nawyki nieco zmienić. Czasem potrzebnych jest kilka malutkich kroków, czasem więcej. Oto podstawowe przykłady na zwiększenie autokonsumpcji w godzinach, w których energia słoneczna pozwala na produkcję energii elektrycznej przez panele fotowoltaiczne.

Pranie w pralce czy zmywanie w zmywarce warto włączać z opóźnieniem. Zanim wyjdziesz z domu, ustaw odpowiedni program, ale też zastosuj funkcję opóźnienia, by urządzenia włączyły się np. w samo południe lub o godzinie 13-14. Drugim ciekawym rozwiązaniem jest planowanie prac na dni weekendowe. Są takie obowiązki w domu, które nie wykonają się same, jak np. prasowanie. Zwracaj uwagę na to, aby wykonywać je w dni wolne od pracy lub w sobotę np. w południe.

Do zwiększenia autokonsumpcji sprawdzi się pompa ciepła. Jest to metoda ogrzewania domu oraz ciepłej wody użytkowej, która idealnie współgra z panelami fotowoltaicznymi. Ogniwo fotowoltaiczne będzie pobierać energię ze słońca, a następnie przekaże ją dalej — do pompy ciepła, która ogrzeje wodę, ogrzeje dom i znacznie zwiększy autokonsumpcję, nawet do ok. 60%.

Jak skorzystać z prądu z pomocą inteligentnych systemów?

Coraz większym zainteresowaniem cieszy się temat inteligentnych systemów zwiększających autokonsumpcję energii elektrycznej. Chodzi o urządzenia oraz dedykowane im aplikacje, które potrafią wykonać analizę przepływu energii, a w momencie wykrycia nadwyżki, mogą włączyć grzałkę w pompie ciepła, w bojlerze czy w klimatyzatorze.

Skorzystaj z magazynu energii, aby wykorzystać energię elektryczną

Świetnym rozwiązaniem kłopotu z nadwyżką energii jest magazyn energii elektrycznej. Taka opcja jest w stanie przechować nawet 100% nadwyżki energii. Magazyn energii to gwarancja:

• samowystarczalności — odprowadzając nadwyżki do magazynu, można być pewnym tego, iż w jakimś stopniu gospodarstwo uniezależni się od sieci energetycznej, a co za tym idzie, wzrost cen nie będzie tak dotkliwy dla portfela,

• poczucia bezpieczeństwa — magazyny energii mogą uchodzić za swego rodzaju zasilanie awaryjne, dzięki czemu nawet wielogodzinne przerwy w dostawie energii nie będą odczuwane przez domowników.

Inne opcje na wykorzystanie energii elektrycznej pozyskanej z fotowoltaiki

Świetnym sposobem na wykorzystanie nadwyżki energetycznej jest tankowanie samochodów elektrycznych. Taki pojazd można zakupić w leasing, a wraz z nim specjalną stację ładowania. Takie rozwiązanie pozwoli na znaczne zwiększenie konsumpcji energii w ciągu dnia.

Rezygnacja z instalacji gazowej na rzecz prądu. Wszystkie urządzenia w domu, jakie są zasilane gazem, można zamienić na te, które zużywają prąd. Przykładem są piecyki gazowe, które warto zastąpić pompą ciepła, a także kuchenki gazowe, które można wymienić na płyty indukcyjne czy płyty grzewcze zasilane energią elektryczną.

Czasem wystarczy zmiana rytmu dnia i przyzwyczajeń, aby zwiększyć zużycie energii na własne potrzeby. A jeśli niektórych rzeczy nie da się zmienić, jak np. tego, że kiedy nastaje mrok, włączamy światło, możemy korzystać z energii zgromadzonej w magazynie. Ona tylko czeka na wykorzystanie!

Ciekawym sposobem na zmagazynowanie energii jest bufor ciepła. Jest to prosty, zaizolowany zbiornik, który zasilany jest wodą płynącą z kotła. Bufory posiadają dodatkowe przyłącza. Można je wykorzystać do tego, aby umożliwić przepływ energii. Bufor spełni w ten sposób rolę magazynu ciepła pochodzącego z paneli fotowoltaicznych.

Podsumowanie

Energia elektryczna pozyskana z paneli fotowoltaicznych jest bardzo cenna. Nie tylko w ten sposób odcinamy się od zewnętrznego dostawcy, ale dodatkowo chronimy środowisko oraz minimalizujemy ilość gazów cieplarnianych, które wypływają do atmosfery przez nieustannie działające kominy elektrowni. Energię elektryczną, która nie jest wykorzystywana na bieżąco, można zmagazynować, aby nie przepadła. W ten sposób ogromna inwestycja, jaką jest instalacja paneli, nie idzie na marne. Skorzystaj z energii pochodzącej od słońca i zacznij produkować własny prąd przy pomocy paneli!