O co chodzi z tą "fotowoltaiką"?

Moduły fotowoltaiczne składają się z ogniw, bezpośrednio zamieniających promieniowanie słoneczne w energię elektryczną. Kiedy promieniowanie słoneczne pada na ogniwo, fotony wybijają elektrony i powstaje różnica potencjałów sprawiająca, że przepływa prąd stały. Co istotne systemy fotowoltaiczne nie potrzebują światła by działać ponieważ produkują energię także w pochmurne dni.

Budowa instalacji fotowoltaicznej

Domowe instalacje fotowoltaiczne zazwyczaj są montowane na dachu budynku. Systemy te wymagają falownika (ang. inverter) - urządzenia zamieniającego prąd stały (DC) produkowany przez moduły PV na prąd przemienny (AC) o charakterystyce odpowiedniej dla sieci elektroenergetycznej. W Polsce wynosi 230 V napięcia fazowego, przy częstotliwości 50Hz.

Przykład systemu fotowoltaicznego zainstalowanego na dachu i przyłączonego do sieci: 1) pole modułów, generator fotowoltaiczny wytwarzający prąd stały (DC), 2) konstrukcja wsporcza, 3) kable dedykowane do zastosowań w fotowoltaice, 4) instalacja odgromowa, 5) falownik przetwarzający prąd stały na prąd przemienny (AC), 6) układy pomiarowe – dwukierunkowy licznik energii elektrycznej, 7) istniejąca w budynku sieć energetyczna, odbiorniki energii, 8) miejsce przyłączenia do sieci energetycznej, 9) sieć Operatora Systemu Dystrybucyjnego (OSD).

Co się dzieje z produkowaną energią?

Wyjaśnienie tego pytania jest niezwykle istotne dla zrozumienia korzyści płynących z instalacji fotowoltaicznych. Na kolejnych rysunkach pokazane są przepływy energii pomiędzy OSD (Operator Systemu Dystrybucyjnego - np. PGE, Tauron, Energa, ENEA) a budynkiem. Granicą przyłączenia jest najczęściej miejsce instalacji układu pomiarowego - licznika energii.

Instalacja fotowoltaiczna w budynku produkuje energię, która w pierwszej kolejności zasila odbiorniki znajdujące się w domu. Jeśli ilość produkowanej energii jest niewystarczająca, „brakująca” część energii dobierana jest z sieci energetycznej (od OSD).

Może się również zdarzyć, że ilość produkowanej energii jest większa, niż potrzeby energetyczne budynku. W takiej sytuacji w pierwszej kolejności zasilane są odbiorniki w domu, a nadwyżka produkowanej energii jest oddawana do sieci energetycznej (do OSD).

Dzięki podłączeniu instalacji fotowoltaicznej do sieci elektrycznej budynku (zrealizowane w jego rozdzielni głównej) możemy bezpośrednio wykorzystać otrzymaną energię na potrzeby odbiorników znajdujących się w budynku - w sytuacji niewystarczającej produkcji energia jest pobierana z sieci, a nadwyżki są oddawane do sieci.

Do zmierzenia ilość oddanej energii konieczna jest zmiana klasycznego licznika energii na nowoczesny licznik elektroniczny, dwukierunkowy. Energia zakupiona od sprzedawcy energii liczona jest ze znakiem „+”, natomiast energia oddana do sieci - ze znakiem "–".

źródło i zdjęcia: Dr inż. Maciej Piliński, Fronius