Zasada działania instalacji fotowoltaicznej

Pozyskiwanie energii ze słońca jest procesem stosunkowo prostym, bazującym na efekcie fotowoltaicznym. Cała instalacja potrzebuje jednak kilku elementów, które pozwolą zamienić uzyskany z ogniw prąd stały na zmienny i przetransportują go do sieci elektrycznej. Jak dokładnie powstaje prąd z paneli fotowoltaicznych i z czego składa się standardowa elektrownia słoneczna?

Ogniwa fotowoltaiczne

Podstawowym elementem instalacji fotowoltaicznych są panele słoneczne, które są niczym innym jak modułami ogniw PV. Ciekawostką jest to, że pierwsze ogniwa fotowoltaiczne wynaleziono już w XIX. Były to płytki selenowe. Prawdziwą rewolucję w pozyskiwaniu energii ze słońca było jednak skonstruowanie w 1954 roku pierwszego i o wiele bardziej wydajnego ogniwa krzemowego, które było w stanie zasilać urządzenie elektroniczne nawet przez kilka godzin.

Obecnie rozróżnia się panele fotowoltaiczne polikrystaliczne i monokrystaliczne. W polskiej szerokości geograficznej zaleca się stosowanie pierwszego typu ogniw, ponieważ mają one lepszą wydajność w pozyskiwaniu energii przy mniejszym stopniu naświetlenia. Jakie są pozostałe elementy instalacji fotowoltaicznej i jak działa ona w praktyce?

Elementy instalacji fotowoltaicznej

Do pozostałych elementów instalacji fotowoltaicznej zalicza się przede wszystkim falownik fotowoltaiczny, nazywany również inwerterem. Jest to urządzenie niezbędne, ponieważ prąd uzyskany z ogniw jest stały, żeby mógł trafić do naszej sieci elektrycznej, musi stać się prądem zmiennym. I do tego właśnie służą inwertery solarne.

Na kompleksową instalację fotowoltaiczną składa się również system przewodów, którymi prąd płynie do sieci, a także konstrukcje montażowe, na których instaluje się panele fotowoltaiczne – mogą to być konstrukcje dachowe lub specjalne konstrukcje naziemne.

Ostatnim elementem w przypadku instalacji fotowoltaicznej on-grid, czyli podłączonej do lokalnej sieci energetycznej, jest licznik dwukierunkowy. Natomiast kiedy mamy instalację niepodłączoną do sieci (off-grid) musimy jeszcze zainwestować w odpowiednie akumulatory do gromadzenia pozyskanej ze słońca energii i regulatory ładowania.

Działanie elektrowni słonecznej

Zasada działania paneli fotowoltaicznych jest niezwykle prosta. Słońce w postaci padających na ogniwa fotonów powoduje ruch elektronów znajdujących się w cząsteczkach krzemu. Tak powstaje prąd, który jest wynikiem wytworzenia przez światło w ciele stałym siły elektromotorycznej. Fotowoltaika to jedna z najprężniej rozwijających się w Polsce gałęzi OZE. W panele inwestują nie tylko osoby prywatne, ale także przedsiębiorcy i rolnicy.

Rocznie, taka instalacja przy standardowym zapotrzebowaniu na prąd w gospodarstwie domowym, może przynieść nawet kilka tysięcy złotych oszczędności. Warto przy tym wspomnieć o ochronie środowiska naturalnego, do którego czynnie się przykładamy, decydując się na pozyskiwanie energii ze słońca.