Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Jak działa fotowoltaika? Wyjaśniamy krok po kroku!

Inwestorzy zyskują dzisiaj spore możliwości w zakresie pozyskiwania energii z odnawialnych, ekologicznych źródeł.

Prym wiodą wśród nich instalacje fotowoltaiczne, pozwalające na przekształcenie promieniowania słonecznego w energię elektryczną. W tym artykule wyjaśnimy Ci, czym jest taka instalacja, jak działa i czy rzeczywiście okaże się wystarczająco opłacalna, byś mógł z niej skorzystać.

Co to jest instalacja fotowoltaiczna?

Co to jest fotowoltaika? Dziedzina nauki i techniki, która zajmuje się przetwarzaniem energii słońca w energię elektryczną. Jej popularność rośnie z roku na rok, ponieważ stanowi doskonałą alternatywę dla tradycyjnych rozwiązań i pozwala na uniezależnienie się od dostawców prądu i znaczące obniżenie rachunków za prąd – z jej możliwości skorzystać mogą właściciele domów, budynków firmowych lub przemysłowych i wielu innych.

Jednak chcąc cieszyć się niższymi rachunkami za prąd, konieczne jest zainwestowanie w instalację fotowoltaiczną. Określana w skrócie jako PV, stanowi cały zestaw urządzeń, dzięki którym możliwe jest skuteczne przekształcenie promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Ta z kolei pozwoli na oświetlenie budynku, a także zasilenie znajdujących się w nim urządzeń.

Ogromne znaczenie ma moc, jaką posiadają takie systemy fotowoltaiczne – powinna być ona dostosowana do potrzeb użytkowników i budynku. Za projekt i montaż urządzeń odpowiedzialni są oczywiście specjaliści – również oni zapewnią dopasowanie instalacji tak, aby spełniała Twoje zapotrzebowanie na energię.

Działanie instalacji fotowoltaicznej - krok po kroku

Zasada działania instalacji fotowoltaicznej wbrew pozorom wcale nie jest skomplikowana. Podstawą sprawnego i wydajnego działania instalacji są ogniwa fotowoltaiczne, które wykonywane są najczęściej przy użyciu krzemu i pełnią rolę półprzewodników. To właśnie w nich zachodzi tzw. zjawisko fotowoltaiczne, pozwalające na przemianę promieniowania słonecznego w prąd stały. W celu uzyskania odpowiedniej mocy łączy się je w moduły. Te z kolei tworzą całe panele słoneczne, które coraz częściej możemy oglądać na dachach różnego rodzaju budynków.

Same ogniwa, choć stanowią niezwykle istotny element instalacji, nie byłyby jednak w stanie zapewnić prądu zmiennego, który trafia do naszych gniazdek. Za przekształcenie go z prądu stałego odpowiada falownik, nazywany również inwerterem. Jest to serce całej instalacji fotowoltaicznej, dzięki któremu możliwe jest zasilenie urządzeń elektrycznych w energię i które kontroluje pracę całego systemu. Co więcej, falownik dopasowuje parametry generowanego prądu do parametrów sieci, dlatego też jego obecność jest fundamentalna.

Oczywiście chcąc korzystać z efektywnego i niezawodnego systemu fotowoltaicznego, niezbędne jest zamontowanie go w odpowiedni sposób. Najczęściej ma to miejsce na dachu budynku, jednak dopuszcza się także montaż konstrukcji wolnostojących – na gruncie. Jest to rozwiązanie, które sprawdzi się w sytuacji, gdy na dachu nie ma możliwości montażu paneli fotowoltaicznych albo gdy jego powierzchnia jest niewystarczająca do uzyskania odpowiedniej mocy. Warto także zwrócić uwagę na odpowiedni kierunek paneli (rekomendowane jest południe), a także ewentualne przeszkody, takie jak drzewa czy inne budynki ograniczające dostęp do promieni słonecznych i tym samym obniżające sprawność instalacji.

Schemat działania i elementy instalacji fotowoltaicznej

Ogromną zaletą instalacji fotowoltaicznych jest fakt, że nie posiadają one skomplikowanej budowy, a także części ruchomych, które mogłyby ulegać awarii. Dzięki temu oraz stosowaniu wysokiej klasy komponentów, system jest niezawodny i efektywny na przestrzeni co najmniej 20-30 lat. Składa się z:

  • paneli fotowoltaicznych;
  • falownika (inwertera);
  • zabezpieczenia przeciwnapięciowego;
  • konstrukcji wsporczej (systemu montażowego).

Co to jest bilansowanie w fotowoltaice?

Decydując się na inwestycję w instalację fotowoltaiczną, jej właściciel staje się prosumentem, a więc osobą, która jednocześnie produkuje energię z odnawialnych źródeł energii i korzysta z niej do własnych celów. Może on ją również magazynować albo odbierać nadwyżki energii z sieci energetycznej. W tym miejscu pojawia się pojęcie bilansowania.

Oznacza ono rozliczania energii pobieranej oraz oddawanej do zakładu elektroenergetycznego przez właścicieli systemów fotowoltaicznych. Znajduje zastosowanie w przypadku instalacji trójfazowych i sprawia, że osoby korzystające z dobrodziejstw fotowoltaiki nie muszą płacić za pobieraną z sieci energię, ponieważ wraca do nich prąd wyprodukowany przez ich własną instalację. Wszelkie nadwyżki energii możesz więc magazynować i wykorzystać wtedy, kiedy będzie to konieczne – bez jakichkolwiek dodatkowych opłat.

Jakie są rodzaje instalacji fotowoltaicznej?

Obecnie wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje instalacji fotowoltaicznych:

  • instalacje On-grid, podłączane do sieci energetycznej – jest to rozwiązanie rekomendowane, ponieważ dzięki niemu możliwe jest nie tylko magazynowanie nadwyżek wyprodukowanej energii i pobieranie jej wtedy, gdy jest to niezbędne, ale również ich odsprzedawanie do sieci, co pozwoli na uzyskanie jeszcze szybszego zwrotu z inwestycji;
  • instalacje Off-grid, niepodłączone do sieci energetycznej, które najczęściej stosuje się wtedy, gdy nie ma dostępu do sieci albo podłączenie do niej jest nieopłacalne – w tym przypadku nadwyżki energii magazynowane są w akumulatorach, ale nie ma możliwości ich odsprzedaży.

Warto również wspomnieć, że istnieją instalacje hybrydowe, w których oprócz paneli słonecznych wykorzystuje się również inne źródła energii – np. turbiny wiatrowe.

Uwaga! Jednym z rodzajów instalacji fotowoltaicznej NIE SĄ kolektory słoneczne – to systemy działające na zupełnie innej zasadzie, w których wykorzystuje się promieniowanie słoneczne wyłącznie do podgrzewania wody użytkowej!

Jaki jest koszt instalacji fotowoltaicznej?

Koszt inwestycji może być różny, w zależności od tego, jaka moc jest nam potrzebna do zasilenia budynku w energię elektryczną i jakie komponenty wybrane zostaną do stworzenia systemu. Oczywiście im będą one lepszej jakości, tym ostateczna cena będzie wyższa. Należy pamiętać tutaj nie tylko o samych panelach słonecznych, falowniku i konstrukcji wsporczej, ale również usługach montażu, za które również trzeba zapłacić.

Generalnie przyjmuje się obecnie, że cena waha się między 4 a 6 tysiącami złotych za 1 kWp mocy. Wszystko zależy więc od Twojego zapotrzebowania na prąd – średnio przeciętna polska rodzina potrzebuje instalacji, która kosztuje od 15 do 25 tysięcy złotych. Warto także wziąć pod uwagę region, który zamieszkujesz – ten również mieć wpływ na cenę samych urządzeń, a także montażu.

Na szczęście inwestorzy nie muszą sami opłacać całej instalacji – w 2021 roku istnieje wiele programów dofinansowania, dzięki którym ostateczny koszt montażu całego systemu będzie o wiele niższy. Możesz skorzystać między innymi z:

  • programu Mój Prąd;
  • programu Agroenergia;
  • programu Czyste Powietrze;
  • ulgi termomodernizacyjnej;
  • programów regionalnych.

Warto dowiedzieć się na ten temat więcej, ponieważ dofinansowanie może mieć wysokość nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych, co stwarza ogromne możliwości zarówno inwestorom prywatnym, jak i firmom.

Z czego zbudowane są ogniwa fotowoltaiczne?

Jak wspomnieliśmy wcześniej, podstawą prawidłowego działania instalacji, są ogniwa fotowoltaiczne. To właśnie z nich tworzy się moduły, które następnie składają się na całe panele fotowoltaiczne – dzięki nim system osiąga odpowiednio dużą moc i zapewnia dostęp do energii elektrycznej.

Aby ogniwo fotowoltaiczne, pełniące rolę półprzewodnika, mogło skutecznie przekształcać promieniowanie słoneczne w prąd stały, jest wykonywane najczęściej przy użyciu krzemu, selenu oraz germanu. Szczególnie istotną rolę odgrywa ten pierwszy pierwiastek, który jest odpowiednio modyfikowany i służy jako półprzewodnik typu n i typu p. Do dyspozycji inwestorów są przede wszystkim ogniwa monokrystaliczne, uznawane za najbardziej wydajne oraz polikrystaliczne, które choć mniej wydajne, dostępne są w atrakcyjniejszych cenach.

Rozwój fotowoltaiki sprawia, że mamy dostęp do coraz bardziej zaawansowanych technologii – dotyczy to także ogniw fotowoltaicznych, które z roku na rok osiągają większą wydajność.

Ile mocy potrzebujesz na swój dom?

Wybór odpowiedniej mocy instalacji fotowoltaicznej to absolutna podstawa, dlatego też warto zadbać o prawidłowe wyliczenia. Aby ich przeprowadzenie było możliwe, najlepiej zgromadzić wszystkie rachunki za prąd z ostatniego roku, a jeszcze lepiej z kilku poprzednich lat. Dzięki temu zyskasz pełną wiedzę na temat zużycia prądu w domu i dowiesz się, jakie koszty poniosłeś, co pozwoli nie tylko dopasować moc instalacji, ale również określić, czy będzie ona dla Ciebie rozwiązaniem opłacalnym.

Samo obliczenie potrzebnej mocy instalacji jest bardzo proste – wystarczy przyjąć, że 1,25 kWp mocy instalacji odpowiada 1000 kWh prądu zużytego w ciągu roku. W praktyce oznacza to więc, że przy rocznym zużyciu 2000 kWh instalacja powinna mieć moc 2,5 kWp, a przy 4000 kWh moc 5 kWp.

Oczywiście warto pamiętać, by wziąć pod uwagę ewentualne zwiększenie zużycia prądu w przyszłości, które będzie spowodowane zmianą ogrzewania na elektryczne czy zakupem nowych urządzeń takich jak zmywarka. Jeżeli chcesz mieć pewność co do mocy swojej instalacji, skorzystaj z pomocy specjalistów, którzy dopasują rozwiązanie dopasowane do Twoich potrzeb i zaprojektują instalację fotowoltaiczną w taki sposób, aby spełniała ona Twoje oczekiwania na przestrzeni wielu lat.

Jaki jest koszt instalacji fotowoltaicznej i czy jest to opłacalne?

Jak wspomnieliśmy wcześniej, koszt instalacji fotowoltaicznej dla przeciętnej polskiej rodziny wynosi od 15 do 25 tysięcy złotych, a wszystko zależy przede wszystkim od mocy systemu oraz rodzaju zastosowanych komponentów. Zalecamy stawianie na jakość – czasami warto dopłacić kilka złotych więcej, aby cieszyć się wyższą sprawnością instalacji oraz jej dłuższym działaniem.

A czy w ogóle inwestycja w fotowoltaikę jest opłacalna? Oczywiście! Wynika to przede wszystkim z szybkiego zwrotu z inwestycji – najczęściej po 8-10 latach. Mają na to wpływ oszczędności, jakie uzyskasz po uniezależnieniu się od usług dostawców energii elektrycznej – w ciągu roku mogą one wynieść nawet kilka tysięcy złotych! Biorąc pod uwagę fakt, że dostępne obecnie instalacje są rozwiązaniami niezwykle wytrzymałymi i bezawaryjnymi, które mogą pracować nawet przez 30 lat albo i dłużej, jest to rozwiązanie polecane większości inwestorom.

Pamiętaj – instalacja fotowoltaiczna, choć niezwykle trwała, z każdym rokiem traci na wydajności. Jednak inwestując w wysokiej klasy system, będzie to bardzo niewielka wartość, rzędu 0,5% co oznacza, że nawet po 25 latach wydajność instalacji będzie wynosiła ponad 80% mocy maksymalnej.

Czy na instalację fotowoltaiczną potrzeba zezwolenia?

Jak wygląda kwestia pozwoleń na budowę instalacji fotowoltaicznej? W przypadku systemów, których moc jest wyższa niż 50 kW jest ono niezbędne – inwestor musi uzyskać pozwolenie na budowę jeszcze przed rozpoczęciem robót. Nieco inaczej kwestia ta wygląda w przypadku instalacji o mniejszych mocach, z których najczęściej korzystają gospodarstwa domowe.

Jeżeli chcesz zainwestować w system fotowoltaiczny o mocy do 50 kW nie musisz uzyskać pozwolenia na budowę. Nie oznacza to jednak, że zostaniesz zwolniony z wszelkich formalności. Jeszcze przed rozpoczęciem robót powinieneś zgłosić przeprowadzenie prac budowlanych, jeżeli panele będą montowane na budynkach, których wysokość przekracza 3 m albo na gruncie, który znajduje się w obszarze wpisanym do rejestru zabytków.

Zobacz pozostałe wpisy na blogu

Instalacja fotowoltaiczna potrzebuje do sprawnego działania kilku kluczowych elementów – obok paneli i systemu montażowego istotną rolę odgrywa również inwerter, czyli falownik.

Pożar to jedno z najważniejszych zagrożeń dla różnego rodzaju instalacji domowych. Aby ochronić się przed skutkami rozpowszechniania się ognia, warto zadbać o odpowiednie zabezpieczenia przeciwpożarowe.

Instalacja fotowoltaiczna to najpopularniejszy rodzaj energii odnawialnej w Polsce. Chcąc zdecydować się na to rozwiązanie, warto jednak rozważyć kilka ważnych kwestii.

Żyj pod prąd z Revolt Energy!

Żyj pod prąd z Revolt Energy!

Nie wiesz od
czego zacząć?

Preferencje plików cookie
Szanowni Państwo, nasz serwis stosuje pliki Cookies aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu do plików Cookies klikając przycisk Ustawienia. Zalecamy zapoznanie się z polityką prywatności.
Preferencje plików cookie
Wykorzystanie plików cookie

Szanowni Państwo, nasz serwis stosuje pliki Cookies aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu do plików Cookies. Zalecamy zapoznanie się z polityką prywatności.

Więcej informacji

W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących naszej polityki dotyczącej plików cookie prosimy o kontakt.