Odnawialne źródła energi - Słoneczna Gmina Małomice

dodano: 09-10-2014

Trochę informacji fachowych

Fotowoltaika  (PV) to proces wytwarzania energii elektrycznej z promienia słonecznego. Systemy fotowoltaiczne zbudowane są z modułów, które składają się z ogniw wykonanych z półprzewodników.  Najczęściej wykorzystywanym materiałem do ich produkcji jest krzem.

Energie wytwarzaną przez systemy fotowoltaiczne można:

 1. Wykorzystać na własne potrzeby

 2. Sprzedać przedsiębiorstwu energetycznemu - osoba fizyczna nie musi posiadać      koncesji. 

Moc systemu fotowoltaicznego podaje się w KWp. (ang. kilo Watts peak). Wartość ta określa moc prądu stałego (DC), która może zostać wyprodukowana przez dany system fotowoltaiczny w optymalnym nasłonecznieniu oraz optymalnej temperaturze.

Przed dostarczeniem do urządzeń elektrycznych lub sieci elektroenergetycznej, prąd stały zmieniany jest w inwerterze na prąd zmienny (AC).

Najważniejsze Elementy systemu PV. 

1. Moduły (panele/ogniwa fotowoltaiczne)

2. Inwerter

3. System montażowy

Lokalizacja systemu fotowoltaicznego. 

Instalację fotowoltaiczną ze względu na nieskąplikowaną i modułową budowę można stosować praktycznie wszędzie tam, gdzie docierają promienie słoneczne. Miejscem montażu może być dach o zróżnicowanym kącie nachylenia, elewacja, czy też grunt. 

Orientacja (azymut)

Kolejnym kryterium doboru systemu PV jest orientacja planowanej elektrowni słonecznej. Orientację dachu, czy działki określa azymut, który jest kątem mierzonym z kierunku południowego. Dlatego idaealna lokalizacja instalacji fotowoltaicznej to południe. Takie usytuowanie pozwala osiągnąć maksymalną produkcję energii elektrycznej z systemu. Jeśli orientacja dachu lub działki jest inna, wówczas również można stosować instalację solarną, ale należy liczyć się z tym, że do wytworzenia porównywalnej ilości energi elektrycznej potrzeba użyć więcej modułów solarnych. Przekłada się to na zwiększenie powierzchni czynnej pod system PV i kosztów inwestycyjnych.

Kąt nachylenia

Kąt nachylenia określa ustawienie modułów solarnych względem linii horyzontu (linia pozioma). Jest to istotny parametr wyznaczający poziom wyprodukowanej energii elektrycznej. Konstrukcję wsporczą, podtrzymującą panele solarne montuje się (do powierzchni dachu lub w ziemi) w taki sposób, żeby uzyskać maksymalną produkcję energii. Optymalny pod tym względem kąt nachylenia mieści się w przedziale 25-35 stopni. Przy nachyleniu większym lub mniejszym od podanego zakres produkcji energii elektrycznej proporcjonalnie maleje. 

Zacienienie

Miejsce potencjalnego montażu instalacji fotowoltaicznej należy sprzawdzić pod względem występującego zacienienia. Ma ono duży wpływ na wielkość wyprodukowanej energii elektrycznej. Wszystkie potencjalne bariery w postaci kominów, anten, kabli, balustrad oraz przeszkód naturalnych takich jak, np drzewa, spowodują mniejszą efektywność systemu. 

Panele monokrystaliczne.

Panele monokristaliczne można łatwo rozpoznać po ciemnej, jdnorodnej barwie i sześciokątym kształcie ogniw PV. Do porodukcji monokryształów wykorzystywane są jedynie bardzo czyste  kryształy stopionego krzemu, które mają kształt walca. Pojedyncze sztaby krzemu w procesie obróbki, cięte są na bardzo ciękie plastry grubości 0,2-0,3 mm. Łączone szeregowo /lub równolegle plastry dają początek panelom (modułom) fotowoltanicznym. Krawędzie plastrów są przycinane tak, że ogniwom nadawany jest kształt o ściętych narożnikach. Dzięki temu w całym panelu fotowoltaicznym można umieścić więcej pojedynczych ogniw.  Sprawność pojedynczego ogniwa monokrytalicznego wynosi 13 -17%, a sprawność całego modułu solarnego jest nieco niższa. Moduły monokrystaliczne mają wyższą sprawność niż moduły polikrystaliczne. Wytworzenie ich wymaga jednak więcej czasu i z tego powodu są nieco droższe.

Panele polikrystaliczne

Panele polikrystaliczne posiadają charakterystyczny ciemnogranatowy kolor i powierzchnię, która ukazuje ich strukturę wewnętrzną. Wytwarzanie polikrystalicznego krzemu w celu produkcji paneli solarnych odbywa się w podobny sposób co monokrystaliczne. Różnica polega na uzyskaniu struktury ogniwa w procesie odlewania poprzez podgrzanie krzemu do wysokiej temperatury, a następnie schłodzeniu w kontrolowanych warunkach do postaci sztaby krzemu, dzięki czemu otrzymuje się nieregularne poli - lub wielokrystaliczne formy. Blok krzemu podobnie jak monokryształ cięty jest na plastry o grubości 9,3mm.

Typowy niebieski kolor ogniwa uzyskany jest przez zastosowanie warstwy antyrefleksyjnej. Podnosi ona właściwości optyczne ogniwa oraz optymalizuje pochłanianie światła. Sprawność pojedynczych ogniw polikrystalicznych jest niższa niż ogniw monokrystalicznych i wynosi 11 - 15%. Mniejsze skomplikowanie procesu produkcyjnego powduje, że moduły te są tańsze od modułów monokrystalicznych.  

POZOSTAŁE ELEMENTY INSTALACJI

Inwerter/falownik

Inwerter to urządzenie elektroniczne, sterujące pracą systemu fotowoltaicznego. Do podstawowych funkcji inwertera należy zmiana (konwersja) prądu stałego wytwarzanego przez system na prąd zmienny o parametrach umożliwiających zasilanie urządzeń elektrycznych, a także jego dostarczenie do sieci  elektrenergetycznej. W przypadku awarii sieci elektroenergetycznej -zanik napięcia w sieci - inwerter odcina system fotowoltaiczny, uniemożliwjając dostarczenie wyprodukowanej przez niego energii do sieci.

Inwertery dostosowane są do systemu fotowoltaicznego wszystkich wielkości. Na ogół inwerter wyposażony jest w wyświetlacz pozwalający na bieżąco monitorowanie pracy instalacji fotowoltaicznej. W systemach fotowoltaicznych współpracujących z systemem energetycznym inwerter stanowi jedyne urządzenie elektroniczne, które pracuje między łańcuchami paneli fotowoltanicznych, a siecią. Inwerter dokonuje konwersji napięcia stałego DC, powstałego w wyniku promieniowania słonecznego, na napięcie przemienne AC o częstotliwości 50Hz. 

Wyłącznik bezpieczeństwa

Zgodnie z wymaganiami unijnymi i europejskim standardem IEEE 1547 wszystkie inwertery współpracujące z publicznymi sieciami energetycznymi muszą umożliwiać odłączenie zasilania od sieci jeśli napięcie wyjściowe linii Ac lub częstortliwość jest wyższe lub niższe od złożonych  limitów określonych standardem. Oprócz standardów jakościowych określających parametry pracy inwertera urządzenie powino być również wyłączone w przypadku braku obecności sieci. Inwerter wyposażony jest również w wyłącznik bezpieczeństwa strony stałoprądowej DC. Odłączenie przyłączonych modułów fotowoltaicznych umożliwia przeprowadzenie czynności serisowych, eksploatacyjnych i instalacyjnych.

 

MONTAŻ  PANELI

Dachy spadziste

W budynku posiadającym spadzisty dach, system fotowoltaiczny mocowany jest najczęsciej na dachu w niewielkiej odległości od jego powierzchni. Systemy montażowe dostosowane są do różnego rodzaju pokryć dachowych.  Metalowe wsporniki, przy pomocy odpowiednio dobranych mocowań, przytwierdzone są do krokwi. Większość systemów montażowych pozwala na dużą elastyczność projektowania i umożliwia maksymalne wykorzystanie powierzchni dachu.

Dach płaski

Budynki z płaskim dachem umożliwjają wykorzystanie różnego rodzaju systemów montażowych. Właściwy dobór systemu montażowego pozwala na  optymalizację systemu, jak najekonomiczniejsze wykorzystanie powierzchni dachu, uzyskanie najlepszej relacji pomiędzy zainwestowanymi środkami, a ilością energii produkowanej przez system PV. Systemy montażowe wykorzystywane na dachach płaskich dostosowane są do różnego rodzaju pokryć dachowych.

System PV: budynki mieszkalne

Systemy fotowoltaiczne to nowa propozycja dla właścicieli domów i budynków mieszkalnych.

Mikroinstalacja - odnawialne źródło energii, o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 40kW, przyłączona do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 11kV lub o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej większej niż 120 kW.

W przypadku gdy podmiot ubiegający się o przyłączenie mikroinstalacji do sieci dystrybucyjnej jest już przyłączony do sieci jako odbiorca końcowy, a moc zainstalowanej mikroinstalacji, o przyłaczenie której ubiega się ten podmiot, nie jest większa niż określona w wydanych warunkach przyłaczenia, przyłączenie do sieci odbywa się na podstawie zgłoszenia przyłączenia mikroinstalacji, złożonego w przedsiębiorstwie energetycznym, do sieci którego ma być przyłączona instalacja, po zainstalowaniu odpowiednich układów zabezpieczających i układu pomiarowo-rozliczeniowego. W innym przypadku przyłączenie mikroinstalacji do sieci dystrybucyjnej odbywa się na podstawie umowy o przyłączeniu do sieci.  Koszt montażu układu zabezpieczającego i układu pomiarowo-rozliczeniowego ponosi operator systemu dystrybucji elektroenergetycznej.

Przyłączone mikroinstalacje muszą spełniać wymagania techniczne i eksploatacyjne określone w art. 7 a ustawy prawo energetyczne. Szczegółowe warunki przyłączenia, wymagania techniczne oraz wspólpracy mikroinstalacji z systemem elektroenergetycznym określają przepisy wydane na podstawie art. 9 ust. 3 prawa energetycznego, dotyczące funkcjonowania sytemu elektroenergetycznego. Należy zwrócić uwagę, że dostępne na rynku instalacje PV spełniają powyższe warunki i gwarantują niezakłóconą prace w sieci elektroenergetycznej. 

Przyłączenie mikroinstalacji do sici dystrybucyjnej jest bezpłatne.

Osoby fizyczne wytwarzające i sprzedające energię elektryczną wytworzoną w mikroinstalacjach, które nie prowadzą działalności gospodarczej nie muszą posiadać koncesji na jej wytwarzanie.   Osoby fizyczne sprzedając energię elektryczną wytworzoną w mikroinstalacji otrzymują od przedsiębiorstwa energetycznego  cenę wynoszącą 80% średniej ceny sprzedaży energii na rynku konkurencyjnym (giełdzie energii)