Fotowoltaika, często nazywana PV (z ang. Photovoltaics), to technologia, która umożliwia przekształcanie promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Proces ten zachodzi dzięki wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego, które odkryto w XIX wieku. W skrócie, fotowoltaika pozwala na produkcję prądu elektrycznego z darmowego i odnawialnego źródła energii, jakim jest słońce.
Jak działa fotowoltaika?
Fotowoltaika działa w oparciu o wykorzystanie paneli słonecznych, które składają się z ogniw fotowoltaicznych. Każde ogniwo fotowoltaiczne jest zbudowane z półprzewodnika, najczęściej z krzemu. Gdy foton, czyli cząsteczka światła, pada na ogniwo, powoduje wybicie elektronu z jego atomu. Ten ruch elektronów generuje prąd elektryczny. Prąd wytworzony przez panele fotowoltaiczne jest prądem stałym (DC), który musi zostać przekształcony na prąd zmienny (AC) za pomocą falownika (inwertera), aby można go było używać w naszych domach.
Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?
Każda instalacja fotowoltaiczna składa się z kilku kluczowych elementów:
-
Panele fotowoltaiczne – zamieniają promieniowanie słoneczne na energię elektryczną.
-
Inwerter (falownik) – przekształca prąd stały na prąd zmienny.
-
Okablowanie i zabezpieczenia – umożliwiają przesył i bezpieczeństwo instalacji.
-
Konstrukcja wsporcza – umożliwia montaż paneli na dachach lub gruncie.
-
Magazyn energii (opcjonalnie) – pozwala na przechowywanie nadmiaru energii w celu późniejszego wykorzystania.
Rodzaje instalacji fotowoltaicznych
Instalacje fotowoltaiczne można podzielić na trzy główne typy:
-
On-grid – podłączona do sieci elektroenergetycznej, pozwala na sprzedaż nadwyżek energii do sieci.
-
Off-grid – działa niezależnie od sieci, wyposażona w magazyn energii, idealna dla miejsc bez dostępu do sieci publicznej.
-
Hybrydowa – łączy cechy systemów on-grid i off-grid, umożliwiając zarówno magazynowanie energii, jak i wymianę z siecią.
Rodzaje paneli fotowoltaicznych
Na rynku dostępne są głównie dwa typy paneli fotowoltaicznych:
-
Monokrystaliczne – bardziej wydajne, wykonane z jednego kryształu krzemu.
-
Polikrystaliczne – mniej wydajne, ale tańsze, zbudowane z wielu kryształów krzemu.
Obecnie panele monokrystaliczne dominują na rynku ze względu na ich wyższą wydajność.
Co wpływa na efektywność instalacji fotowoltaicznej?
Efektywność instalacji fotowoltaicznej zależy od kilku czynników:
-
Nasłonecznienie – im więcej światła, tym więcej energii wyprodukuje instalacja.
-
Ustawienie i kąt nachylenia paneli – optymalne ustawienie to kierunek południowy i kąt nachylenia pomiędzy 20° a 50°.
-
Jakość komponentów – wysokiej jakości panele i falownik zwiększają efektywność systemu.
-
Pora dnia i roku – największa produkcja energii następuje w południe, a szczyt wydajności przypada na miesiące letnie.
Koszty i opłacalność fotowoltaiki
Koszt instalacji fotowoltaicznej zależy od wielu czynników, takich jak moc systemu, jakość użytych komponentów oraz koszty montażu. W 2023 roku średni koszt instalacji wynosił od 4 do 5 tysięcy złotych za 1 kWp. Ważnym aspektem jest także możliwość skorzystania z różnych form dofinansowania, takich jak programy „Mój Prąd” czy „Czyste Powietrze”, które mogą znacznie obniżyć koszty inwestycji.
Podsumowanie
Fotowoltaika to nowoczesna i ekologiczna metoda pozyskiwania energii, która zyskuje na popularności dzięki swojej opłacalności i pozytywnemu wpływowi na środowisko. Dzięki odpowiednio dobranym komponentom i przemyślanej instalacji, możesz znacząco obniżyć rachunki za prąd, zwiększyć swoją niezależność energetyczną i przyczynić się do ochrony naszej planety.
