Dbałość o środowisko wymaga poszukiwania nowoczesnych rozwiązań. Jednym z nich jest fotowoltaika, czyli inaczej – proces pozyskiwania energii elektrycznej z promieni słonecznych. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii jest jednym z najważniejszych osiągnięć w zakresie energetyki. Warto przyjrzeć się mechanizmowi wytwarzania prądu poprzez fotowoltaikę, zaletom i wadom oraz przyszłości tego procesu technologicznego.
Jak działa fotowoltaika?
Aby można było wytworzyć energię za pomocą Słońca, konieczna jest odpowiednia instalacja, czyli panele solarne. Zachodzi w nich zjawisko fotowoltaiczne, czyli wytworzenie siły elektromotorycznej pod wpływem promieniowania. Aby zwiększyć produkcję energii, pojedyncze ogniwa łączy się w moduły. Następnie powstały prąd zostaje przekazany do falownika, gdzie zmienia się w prąd zmienny. To właśnie z nim mamy do czynienia w domowych instalacjach.
Aby instalacja była maksymalnie skuteczna, należy zamontować ją na południowej stronie dachu. Jest ona najlepiej oświetlona w ciągu dnia, co gwarantuje odpowiednią ilość energii. Nie oznacza to, że w innym miejscu prąd nie będzie powstawał. Proces będzie zachodził mniej intensywnie. W przypadku nadwyżek wyprodukowanego prądu, można go przekazać do sieci energetycznej, a w przypadku zapotrzebowania – odebrać. Należy w tym celu podpisać umowę z zakładem energetycznym.
W zależności od wybranej technologii, ten sposób produkcji energii nie musi stanowić o zupełnej niezależności od sieci energetycznej. Przy jej awarii falownik może przestać działać, a prąd stały nie jest w stanie zasilać gniazdek. Na szczęście producenci korzystają coraz częściej z możliwości instalacji akumulatora, który pozwala na działanie falownika przy chwilowej przerwie w dostawie prądu z sieci energetycznej.
Zalety i wady instalacji fotowoltaicznej
Największą zaletą instalacji złożonych z paneli słonecznych jest ich neutralność środowiskowa. Nie tylko nie przyczyniają się do produkcji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych, ale też korzystają z odnawialnego źródła energii. Przy odpowiednim montażu zaspokajają zapotrzebowanie energetyczne całego gospodarstwa domowego, a nadwyżkę może spożytkować zakład energetyczny. Warto zwrócić uwagę, że część z nadprodukcji można wykorzystać w przypadku niedoboru Słońca. W przypadku małych instalacji jest to aż 80 procent, zaś dla produkcji na poziomie 10kWh-50kWh jest to 70 procent. Istotnym parametrem jest sprawność. W przypadku ogniw fotowoltaicznych jej ubytek wynosi zaledwie około 1 procent rocznie, więc jest to inwestycja długoterminowa. Producenci gwarantują również możliwość wymiany instalacji w przypadku uszkodzeń.
Istotną wadą fotowoltaiki jest jej zależność od warunków pogodowych. Kluczową rolę odgrywa nasłonecznienie, które nie jest zbyt wysokie na obszarze Polski. Problem pojawia się szczególnie zimą, kiedy zachmurzenie jest największe, a ponadto panel może zostać przykryty warstwą śniegu. Przeszkodą może być też zacienienie spowodowane okolicznym lasem czy drzewostanem na podwórku. Instalacja działa dokładnie tak, jak jej najsłabsze ogniwo, dlatego należy uwzględnić konieczność ścięcia drzewa lub zainstalowania paneli w dobrze nasłonecznionym miejscu. Również kierunek spadku dachu ma znaczenie. Jeżeli dom ma dach zorientowany ze wschodu na zachód, należy umieścić fotowoltaikę w innym miejscu, co niekiedy może być problematyczne.
Ile kosztuje inwestycja w energię słoneczną?
Koszty nie są niskie. Należy uwzględnić zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa i jakość instalacji. Przykładowe wyliczenia dla instalacji o mocy ok. 5kWh sięgają 20000 złotych. Należy uwzględnić parametry, którymi cechuje się wybrany panel. Dystrybutorzy fotowoltaiki prześcigają się w unowocześnianiu ich produktów, między innymi większą sprawnością, mniejszą wagą, ciśnieniem, które może naciskać na panel, wytrzymałością na trudne warunki meteorologiczne (silny wiatr, opady śniegu). W zależności od wybranej przez nas specyfikacji ceny mogą się znacznie wahać. Należy też uwzględnić koszty montażu.
Z pomocną ręką wychodzi Unia Europejska, oferując dofinansowania na zakup i montaż zestawów fotowoltaicznych. W ten sposób można zaoszczędzić nawet 60 procent kosztów. Również rząd proponuje ulgę podatkową dla osób decydujących się na produkcję energii z odnawialnych źródeł. Z czasem inwestycja zwraca się – rachunki za prąd są znacznie niższe, szczególnie, kiedy nasza instalacja produkuje nadwyżkę.
Dalszy rozwój fotowoltaiki
Zarówno Polska, jak i inne rozwinięte kraje, odchodzą od produkcji energii w konwencjonalnych elektrowniach cieplnych. Słońce staje się coraz popularniejszą alternatywą dla węgla kamiennego. Z roku na rok wzrosty są coraz bardziej gwałtowne. Dotyczy to zarówno indywidualnych gospodarstw domowych jak i powstawania farm słonecznych, szczególnie w dobrze nasłonecznionych miejscach. Fotowoltaika staje się też bardziej efektywna, poprzez udoskonalanie procesów technologicznych. Warto też zwrócić uwagę na jej istotną rolę w zagospodarowaniu terenów, które dotychczas nie były wykorzystywane gospodarczo, chociażby obszary pustynne w Arabii Saudyjskiej. Ogniwa fotowoltaiczne to przyszłość energetyki i nie zapowiada się na zmiany w tym zakresie.