Instalacje fotowoltaiczne są powszechnie wykorzystywanym źródłem energii pochodzącej ze słońca i podstawowym elementem systemów OZE. Stanowią ekonomiczny oraz ekologiczny sposób wytwarzania prądu. Jak to się dzieje, że ogniwa przetwarzają energię promieni słonecznych na energię elektryczną?

Jak działa ogniwo fotowoltaiczne?

Ogniwo to podstawowy element instalacji fotowoltaicznej. Ogniwa tworzą moduły, a kilka połączonych modułów tworzy panel fotowoltaiczny. Pojedyncze ogniwa zamieniają energię słoneczną w prąd. Jak to robią? Foton, czyli najmniejsza jednostka światła, pada na płytkę krzemową, z której zbudowane jest ogniwo. Krzem pochłania jednostkę światła, a następnie uwalnia elektron, który zostaje zmuszony do ruchu. To właśnie wprawione w ruch elektrony tworzą różnicę potencjałów, czyli napięcie elektryczne. Za pomocą złącza półprzewodnikowego możliwe jest połączenie tego procesu z obiegiem elektronów w sieci energetycznej, co w efekcie pozwala na przepływ prądu stałego. W związku z tym, by móc korzystać z energii elektrycznej konieczna jest instalacja falownika, który przetworzy prąd stały na zmienny.   

System fotowoltaiczny

Bezpośrednie korzystanie z energii wytwarzanej przez ogniwa fotowoltaiczne nie jest możliwe. Stanowią one bowiem tylko jeden z komponentów systemów fotowoltaicznych. Instalację, będącą źródłem energii odnawialnej, tworzą: 

– moduł fotowoltaiczny – zbudowany z ogniw fotowoltaicznych, wykorzystuje energię słońca do wytworzenia energii elektrycznej;

– falownik (inwerter) – zamienia prąd stały na prąd zmienny;

– licznik zużycia oraz produkcji energii;

– okablowanie;

–ew. akumulator oraz regulator ładowania (w przypadku instalacji wyspowych, tzw. off-grid); 

Dopiero połączenie wszystkich wymienionych elementów pozwala na zapewnienie ciągłości przesyłu energii elektrycznej.

Zalety systemu fotowoltaicznego

Instalacja systemu fotowoltaicznego niesie ze sobą szereg korzyści. Jak powszechnie wiadomo, wydatki na zasilanie energią elektryczną to duża część ponoszonych kosztów na eksploatację nie tylko w przedsiębiorstwach, ale także w prywatnych domach i mieszkaniach. System fotowoltaiczny to doskonałe rozwiązanie pozwalające na znaczną redukcję wydatków na prąd. Co istotne, system pozwala nie tylko na bieżące wykorzystywanie energii, ale także na jej magazynowanie. Zastosowanie magazynów energii, które działają na zasadzie standardowych akumulatorów, umożliwia gromadzenie energii w momentach jej nadprodukcji oraz ponowne uwolnienie w chwilach niedoboru (dotyczy systemów wyspowych).

W przypadku znacznej nadprodukcji energii, jej nadmiar może zostać bezpośrednio oddany do sieci publicznej (w systemach on-grid). Pozwala to na znaczne ograniczenie poboru energii od publicznych dostawców. Natomiast w ramach systemu off-grid możliwe jest uniezależnienie się od dostaw prądu z publicznej sieci i co za tym idzie, na odcięcie się od polityki cenowej rynkowych dostawców oraz sezonowych podwyżek cen prądu.

Wskazując zalety systemu, należy również pamiętać o aspektach ekologicznych. Jako odnawialne źródło energii fotowoltaika nie ma szkodliwego wpływu na stan środowiska naturalnego. Decyduje o tym brak emisji szkodliwych substancji do atmosfery, takich jak dwutlenek węgla czy siarczany.

Źródło; Inverter – odnawialne źródła energii