W ciągu ostatniej dekady fotowoltaika szturmem wkradła się do polskich domów i wygląda na to, że ten trend się nie zmieni. W październiku 2019 roku osiągnęliśmy pierwszy gigawat mocy, a według prognoz na drugi gigawat będziemy czekać znacznie krócej.
Chociaż systemy fotowoltaiczne nie są nowe, wiele osób wciąż nie do końca rozumie zasady działania tej technologii. W jaki sposób panele wytwarzają energię? Czy działają w pochmurne dni? Czy w ogóle wytwarzają energię nocą?
Zacznijmy od początku. Panele słoneczne są złożone z kilkudziesięciu mniejszych elementów zwanych ogniwami. Ogniwa te skupiają padające na nie promienie słoneczne i konwertują energię słoneczną w prąd stały. Tak powstała energia to tak zwana energia fotowoltaiczna, co oznacza, że jest pozyskana ze światła. Pojedynczy panel jest w stanie wytworzyć energię dla jednego lub dwóch mniejszych urządzeń. Aby zasilić cały dom, potrzebnych jest kilka, kilkanaście lub kilkadziesiąt paneli połączonych w instalację fotowoltaiczną, tak zwaną mikroinstalację.
Przeczytaj także: Mikroinstalacje fotowoltaiczne - podstawowe informacje dla inwestorów
Wyjaśniając działanie modułów bardziej szczegółowo dopowiemy, że energia wytworzona przez panele musi trafić do inwertera (falownika), gdzie prąd stały przekształca się w zmienny. Dopiero wtedy taka energia może zostać wykorzystana przez urządzenia domowe takie jak telewizor, żarówki czy kuchenka, a prąd, który nie zostaje na bieżąco wykorzystany, trafia do sieci – więcej na ten temat później. Panele słoneczne działają więc najwydajniej wtedy, kiedy najwięcej światła dociera do powierzchni ogniw. A co wtedy, kiedy słońce akurat chowa się za chmurami?
Nie ma co panikować, gdyż nawet wtedy panele działają, chociaż nie tak efektywniem jak w słoneczne dni - można przyjąć, że wydajność spada wtedy o 10 do 25% w zależności od zachmurzenia. Co ciekawe, mimo iż moduły działają lepiej w słoneczne dni, nie do końca radzą sobie w gorącym klimacie. Kiedy temperatura jest wyższa niż 25 stopni Celsjusza, wydajność paneli również zaczyna spadać.
Z tego zjawiska wynika, że fotowoltaika ma się w pewnych rejonach lepiej, a w innych gorzej. Wbrew pozorom to nieco chłodniejszy klimat jest najodpowiedniejszy do utrzymania optymalnej wydajności instalacji podczas słonecznych dni.
Okazuje się, że z przydomowych mikroinstalacji najbardziej skorzystają osoby zamieszkujące rejony, w których letnie dni są długie, a temperatura umiarkowana, gdyż takie warunki najbardziej sprzyjają wydajności paneli. Kiedy latem uzyski energii w ciągu dnia osiągają wartość maksymalną, jej ilość wystarczy, aby zbilansować mniejsze uzyski w miesiącach zimowych. Podsumowując, w pochmurne dni instalacja wciąż pracuje, tyle że mniej wydajnie. Tak samo dzieje się, kiedy temperatura jest zbyt wysoka. To powiedziawszy należy dodać, że instalacja fotowoltaiczna sprawdza się na wielu szerokościach geograficznych, co wynika z wielu czynników takich jak specyfikacja poszczególnych modeli modułów czy miejsce zamontowania instalacji.
Przeczytaj także: Czy fotowoltaika działa zimą?
Czy panele wytwarzają energię w nocy?
Odpowiedź jest krótka – nie. Jak wspomnieliśmy wcześniej, aby produkcja prądu odbywała się prawidłowo, panele słoneczne potrzebują światła, najlepiej słonecznego. Mimo iż moduły są w stanie produkować energię z innych źródeł światła takich jak latarnie uliczne czy nawet księżyc, moc wyjściowa jest wtedy bardzo mała. Dlatego w ciągu nocy panele przełączają się na tzw. tryb nocny, czyli są zupełnie nieaktywne.
Skąd więc wezmę w nocy energię?
Wspomnieliśmy już, że w ciągu dnia panele produkują więcej energii, niż na bieżąco zużywamy. Energia, która nie jest wykorzystana na bieżąco, trafia do sieci, gdzie funkcjonuje tak zwany system opustów. Jest to sposób rozliczania się właścicieli instalacji z dostawcą prądu za energię wytworzoną z instalacji fotowoltaicznej. Z każdego 100% energii, która trafiła do sieci, dostawca prądu zatrzymuje 20%, a pozostałe 80% można w każdej chwili odebrać. W ten sposób energia w ciągu dnia jest pobierana bezpośrednio z falownika, a w nocy zostaje odebrana z sieci. Rozwiązanie to nie wymaga żadnych magazynów energii, chociaż taki sposób korzystania z energii również istnieje i jest szeroko dostępny.
Magazynowanie energii
Pojęcie magazynowania energii słonecznej jest prosty, chociaż nie tak popularny w Polsce. Zamysł jest taki: ponieważ większość instalacji jest zaprojektowanych tak, aby nadprodukować energię w ciągu dnia, dlaczego by jej nie magazynować? Przykładem akumulatora energii słonecznej jest popularny w Ameryce akumulator Powerwall 2 Tesli. Dzięki takiemu urządzeniu, kiedy panele są w stanie uśpienia, wciąż można korzystać ze zgromadzonej w ciągu dnia energii. Niektóre domy są w ten sposób w stanie kompletnie odciąć się od sieci i stają się zupełnie samowystarczalne.
Kiedy panele działają?
Podsumowując, instalacja fotowoltaiczna nie produkuje energii w nocy, jest natomiast w stanie wytworzyć energię w pochmurne dni, chociaż jest jej mniej, a najlepsze wyniki osiąga, kiedy nie jest zbyt gorąco. To, jaka będzie ostateczna wydajność paneli w różnych warunkach pogodowych, zależy w dużej mierze od marki modułów, watro więc porównać właściwości paneli różnych producentów przed wyborem konkretnego produktu.
Źródło:
Grafika:
 |
Autor artykułu:
Planergia |
Planergia to zespół doświadczonych konsultantów i analityków posiadających duże doświadczenie w pozyskiwaniu finansowania ze środków pomocowych UE oraz opracowywaniu dokumentów strategicznych. Kilkaset projektów o wartości ponad 1,5 mld zł to nasza wizytówka.
Planergia to także dopracowane eko-kampanie, akcje edukacyjne i informacyjne, które planujemy, organizujemy, realizujemy i skutecznie promujemy.
