Nasze słońce emituje duże ilości energii, która w części dociera do naszej planety. Jest to energia odnawialna niewyczerpana przynajmniej z ludzkiej perspektywy postrzegania czasu. Fotowoltaika to sposób na pozyskanie energii elektrycznej bezpośrednio z promieni słonecznych. Służą do tego panele słoneczne, które zamieniają energię słońca, promieni słonecznych na napięcie stałe, które można dowolnie wykorzystywać do zasilania odbiorników elektrycznych. Aktualna technologia pozwala na uzyskanie rocznie średnio 1000kWh z 1kWp zainstalowanej mocy paneli słonecznych. Nie jest to wynik imponujący ale jest on na tyle wysoki, że ludzkość może pozyskiwać w ten sposób energię i robi się ona coraz bardziej znacząca na rynku ogólnoświatowym.
Energia ze słońca jest energią czystą i odnawialną. Nie niesie ze sobą żadnego zanieczyszczenia ani emisji szkodliwego dwutlenku węgla. Nie potrzebuje również zasobów, które musi spalać tak jak w przypadku np elektrowni węglowej gdzie paliwem jest węgiel. Istotnym czynnikiem jest również trwałość instalacji fotowoltaicznej, która szacowana jest nawet na 25 lat oraz minimalne koszta obsługi. Kraje takie jak Hiszpania, Grecja, Niemcy czy Chiny inwestują w technologię fotowoltaiczne w najwyższym stopniu co skutkuje spadkami cen energii elektrycznej, zmniejszeniem emisji gazów cieplarnianych oraz uzależnieniem od paliw kopalnych.
Panele słoneczne rodzaje
Na tą chwile rozróżniamy dwa rodzaje paneli słonecznych. Są nimi konstrukcję polikrystaliczne oraz monokrystaliczne. Mają wspólną cechę czyli wielkości ok 1.6m x 1m oraz konstrukcję a więc materiał foto-czuły zamknięty jest za hartowanym szkłem na podkładzie kompozytowym i umieszczony w aluminiowej ramie umożliwiającej montaż modułów na dachu lub na gruncie w specjalistycznym systemie montażowym.
Panele polikrystaliczne mają charakterystyczny kolor niebieski oraz ogniwa fotowoltaiczne kwadratowe, wynika to z procesu produkcji. Sprawność ogniw fotowoltaicznych w zależności od producenta waha się w granicach 13%-16%. Natomiast panele monokrystaliczne posiadają ogniwa słoneczne czarne o kształcie kwadratu ze ściętymi rogami. Tego typu konstrukcja osiąga sprawność od 17% do nawet 21%. Sprawność panela słonecznego oznacza jak dużą moc można uzyskać z 1m3 instalacji fotowoltaicznej.
Jeżeli budujemy prostą instalację na działkę z jednym bądź dwoma panelami słonecznymi nie ma większego znaczenia jakiej technologii użyjemy. Jeżeli jednak budujemy dużą instalację sieciową i chcemy pokryć cały dach a przy okazji uzyskać jak największa moc instalacji fotowoltaicznej wtedy zdecydowanie bardziej warto jest wybrać panele słoneczne o konstrukcji monokrystalicznej.
Elektrownie fotowoltaiczne z akumulatorem
Jednym z rodzajów instalacji elektrowni słonecznych – fotowoltaicznych są systemy akumulatorowe. Zasada działania ich jest bardzo prosta. Panel słoneczny podłączony do regulatora ładowania generuję energię elektryczną z promieni słonecznych. Energia fotowoltaiczna przekazywana jest za pośrednictwem regulatora ładowania do akumulatora żelowego, który gromadzi ładunki elektryczne by móc je wykorzystać w późniejszym okresie np dniu bez słonecznym lub nocą. Regulator ładowania zapewnia poprawną charakterystykę ładowania oraz rozładowania akumulatora.
W ten sposób zgromadzoną energię elektryczną możemy odbierać na dwa sposoby. Pierwszy za pośrednictwem regulatora napięcia poprzez wyjście LOAD. Jest to napięcie stałe 12V lub 24V a także 48V w zależności od rodzaju instalacji fotowoltaicznej. Drugi sposób to podpięcie przetwornicy napięcia bezpośrednio do akumulatora, która zamienia energię elektryczną w postaci napięcia stałego na prąd przemienny o napięciu 230V taki jak w gniazdku elektrycznym. Tego rodzaju rozwiązania stosowane są na łodziach w kameprach, domkach letniskowych i holenderskich oraz wszędzie tam gdzie dostęp do prądu jest utrudniony.
Elektrownie fotowoltaiczne bez akumulatora
Są nimi wszystkie te instalacje, które nie posiadają akumulatora a są podłączone bezpośrednio do sieci energetycznej i umożliwiają przesył energii z fotowoltaiki bezpośrednio do sieci elektrycznej. Tu forma działania jest podobna panele słoneczne przesyłają wyprodukowaną energię elektryczną do falownika a z falownika odbiorca może korzystać z energii na bieżąco. Jeżeli jednak odbiorca nie jest w stanie odebrać całej produkcji z elektrowni fotowoltaicznej energia będzie automatycznie gromadzona – magazynowana w sieci elektrycznej. W późniejszym okresie możliwy będzie odbiór wysyłanej energii elektrycznej w stosunku 0.8 lub 0.7 kWh za 1kWh wysłaną do sieci w zależności od wielkości instalacji fotowoltaicznej.
