Elektrownia słoneczna


Elektrownia słoneczna składa się z zespołu urządzeń, których zadaniem jest przekształcanie energii promieniowania słonecznego ma energię cieplną lub elektryczną. Energia promieniowania słonecznego zaliczana jest do odnawialnych źródeł energii. W ostatnich latach, ze względu na liczne dofinansowania. modne stało się zakładanie przydomowych elektrowni słonecznych. Dzięki temu ogranicza się korzystanie z nieodnawialnych źródeł energii, a także wspomaga ochronę środowiska.

Elektrownia SłonecznaPrzydomowa elektrownia słoneczna - rodzaje instalacji
Przydomowe elektrownie słoneczne nazywane również instalacjami fotowoltaicznymi możemy podzielić ze względu na położenie instalacji oraz ze względu na sposób instalacji. Ze względu na położenie wyróżniamy:
  • instalacje dachowe, które wykorzystują naturalny kąt dachu. Nie wymagają one konstrukcji wymuszającej nachylenie, dzięki czemu jest to najtańszy rodzaj instalacji. Najlepsze osiągi uzyskuje się na dachach o azymucie południowym, jak również wschodnim i zachodnim. Odradza się stosowanie instalacji fotowoltaicznych na dachach o azymucie północnym;
  • instalacje na dachach płaskich, na których kąt nachylenia wymuszany jest przez odpowiednią instalację. Sprawia to, że koszt założenia elektrowni jest większy, ale sama konstrukcja jest bardzo wydajna, ponieważ zbudowana jest pod idealnym kątem i skierowana na azymut południowy;
  • instalacja umieszczona na gruncie jest bardzo podobna do tej umieszczonej na dachu płaskim. Różnica polega tylko na sposobie mocowania stelaży.
Przy podziale ze względu na sposób instalacji przydomowej elektrowni wyróżniamy:
  • Instalacje wyspowe (tzw. off - gride) - całość wytwarzanej energii elektrycznej jest przeznaczana na potrzeby budynku, w przypadku występowania nadwyżek, są one magazynowane w akumulatorach i użytkowane w momencie niedoboru prądu wytwarzanego przez instalację;
  • instalacje on - grid, które są połączone z siecią energetyczną W przypadku niedoboru energii prąd jest "dobierany" z sieci, a w przypadku nadwyżek zakład ma obowiązek je odkupić po cenie gwarantowanej.
Przydomowa elektrownia słoneczna
Przed rozpoczęciem budowy przydomowej elektrowni słonecznej należy wybrać najbardziej optymalne rozwiązanie dotyczące położenia całej konstrukcji w celu osiągnięcia największych korzyści z energii słonecznej. Może ona znajdować się na dachu budynku lub w jego pobliżu - umieszczona na gruncie.
 
Przydomowa elektrownia słoneczna - elementy instalacji
Elektrownia słoneczna składa się z kilku elementów, które są wspólne dla każdego rodzaju instalacji. Należą do nich:
  • panele fotowoltaiczne;
  • falownik oraz zabezpieczenia;
  • przewody instalacyjne;
  • łączniki;
  • okablowanie;
  • konstrukcja nośna - w przypadku paneli montowanych na dachach są to szyny mocowane do krokwi dachu, a w przypadku instalacji ustawionych na gruncie specjalne stojaki wymuszające odpowiedni kąt paneli.
Najważniejszym elementem elektrowni słonecznej są oczywiście panele fotowoltaiczne. Składają się one z ogniw fotowoltaicznych, które są połączone półprzewodnikami w jeden moduł. Panele dzieli się pod względem wykorzystanych modułów na monokrystaliczne i polikrystaliczne. Większość paneli wykonana jest z mieszanek krzemu, w związku z czym są w 100% biodegradowalne. Wbrew powszechnemu przekonaniu panele generują energię użytkową (cieplną lub elektryczną) nie tylko podczas całkowicie słonecznych dni. Są przystosowane do wyłapywania promieniowania rozproszonego, więc będą równie skuteczne podczas dni pochmurnych oraz w czasie opadów deszczu lub śniegu. Nowoczesne panele wyposażone są systemy, które zapobiegają ich zaśnieżeniu lub oblodzeniu. Przy montowaniu paneli na dachu wykorzystuje się konstrukcję nośną, która jest tak skonstruowana, że nie ingeruje w samą dachówkę. Nie trzeba się więc obawiać zniszczenia dachu przez instalację. W przypadku instalacji montowanej na gruncie wykorzystuje się specjalne ocynkowane profile stalowe, które wymuszają 30 stopniowy kąt nachylenia paneli. Panele fotowoltaiczne generują prąd stały, który jest przesyłany do falownika. Jego zadaniem jest zamiana prądu stałego na prąd zmienny o cechach i parametrach odpowiadających sieci energetycznej. Dodatkowo falownik monitoruje system i pełni funkcje ochronne, a w przypadku błędów lub uszkodzeń instalacji wysyła raport do użytkownika. Cała instalacja jest połączona za pomocą przewodów i złączek, które powinny odznaczać się wysoką jakością, dzięki czemu unika się generowania dużych strat podczas przesyłu energii.

Przydomowa elektrownia słoneczna: zalety i wady
W przypadku przydomowej elektrowni słonecznej możemy mówić o wyraźnej przewadze zalet nad wadami:

 
Zalety  Wady

Oszczędność

Wysoki koszt jednostkowy instalacji
 
Brak negatywnego wpływu na środowisko
 
 

Możliwość częściowego lub całościowego uniezależnienia się od komercyjnego dostawcy prądu

 

Możliwość odsprzedaży nadwyżek prądu - zarabianie na instalacji

 

Łatwość montażu i bezobsługowość instalacji

 
 
Najważniejszą zaletą przydomowej elektrowni słonecznej jest oszczędność. W zależności od zapotrzebowania na energię użytkową, można zaoszczędzić od 80% do nawet 100% kosztów przeznaczonych na rachunki za prąd. Dodatkowo w przypadku produkowania nadwyżek prądu, można go odsprzedać do zakładu energetycznego. W tym celu należy zawrzeć specjalną umowę z operatorem. Dzięki Ustawie o Odnawialnych Źródłach Energii (Dz.U. 2015 poz. 478 z dnia 20 lutego 2015) Państwo gwarantuje posiadaczom przydomowych mikroelektrowni odkup nadwyżek produkowanej energii po cenie gwarantowanej i wyższej niż rynkowa. Ma to zachęcić niezdecydowanych konsumentów do inwestycji. Kolejną zaletą jest to, że elektrownia słoneczna jest przyjazna środowisku. Do produkcji energii użytkowej nie zużywa się wody, instalacja nie emituje również do atmosfery szkodliwych substancji.

Wadą przydomowej elektrowni słonecznej jest wysoki koszt jednostkowy jej wybudowania. Mimo, że składa się zaledwie z kilku elementów, muszą one być wysokiej jakości, przez co są droższe. Obecnie jednak dzięki programowi Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW), który nazywa się „Wspieranie rozproszonych, odnawialnych źródeł energii Część 2) Prosument – linia dofinansowania z przeznaczeniem na zakup i montaż mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii” możemy ubiegać się o dofinansowanie instalacji. Dofinansowanie jest możliwe w przypadku, kiedy elektrownia słoneczna będzie służyła do wytwarzania energii elektrycznej lub elektrycznej i cieplnej. W przypadku samej energii cieplnej dofinansowanie nie obowiązuje. Dzięki skorzystaniu z programu można znacząco obniżyć koszt budowy przydomowej elektrowni słonecznej.

Przydomowa elektrownia słoneczna budowana jest najczęściej na dachach lub w pobliżu domów jednorodzinnych. Ostatnio jednak podejmuje się próby zasilania budynków wielorodzinnych przy pomocy instalacji fotowoltaicznej. Korzystanie z odnawialnych źródeł energii korzystnie wpływa na gospodarkę i środowisko.