Fotowoltaika – jak to działa?

Urządzenia elektryczne używane w domu lub firmie, aby działać potrzebują energii. Prąd można pobierać z sieci energetycznej lub samemu go produkować, dzięki instalacji fotowoltaicznej. Metody pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych są coraz powszechniejsze, dlatego warto dowiedzieć się czym jest i jak działa fotowoltaika.

Instalacja fotowoltaiczna – z czego się składa 

Składa się na nią cały zestaw urządzeń. Najważniejsze są panele fotowoltaiczne, które montuje się na dachu lub gruncie oraz inwerter, przekształcający prąd stały w zmienny – dostępny w gniazdkach. Inwerter zajmuje w domu niewiele miejsca – jest wielkości kuchenki mikrofalowej. W skład zestawu wchodzą także zabezpieczenia przeciwnapięciowe, których zadaniem jest ochrona przed przepięciami oraz wyładowaniami elektrycznymi. Ważnym elementem instalacji jest także system montażowy, do którego mocuje się panele.

Zasada działania instalacji fotowoltaicznej 

Pozyskanie energii elektrycznej następuje z promieni słonecznych. Dlatego ogniwa montuje się na dachu albo gruncie od strony południowej. W sytuacji montażu instalacji na gruncie albo ogrodzeniu, konieczne jest zastosowanie wysięgników, aby umieścić ogniwa na wysokości od 1,5 do 2 m. Dzięki temu nie utraci się powierzchni działki.

W ogniwach fotowoltaicznych połączonych w moduły, zachodzi zjawisko fotowoltaiczne (więcej o tym to działa dowiesz się na stronie Columbus Energy), które pozwala energii słonecznej przekształcić się w prąd stały. Grupa modułów, który zasila jeden falownik tworzy panel fotowoltaiczny, którego konstrukcja wsporcza umożliwia zamontowanie paneli na gruncie lub budynku. Zapewnia ona również stabilność całej konstrukcji.

Schemat działania instalacji fotowoltaicznej

Prąd, który powstaje w modułach, przekazywany jest do falownika. Ma on za zadanie przekształcić go na zmienny prąd, który cechuje się parametrami zgodnym z tymi w gniazdkach domowych. Oprócz tego falownik kontroluje pracę całej mikroelektrowni. Na bieżąco dopasowuje parametry wytwarzanego prądu do parametrów sieci domowej. W momencie wykrycia awarii, wyłącza się. 

Co się dzieje z energią niewykorzystaną?

Licznik dokonuje pomiarów dwukierunkowego przepływu prądu, czyli zalicza wyprodukowaną energię elektryczną przez instalację fotowoltaiczną i pobraną z sieci energetycznej. Może zdarzyć się sytuacja, że wytworzonej energii będzie zbyt mało lub zbyt dużo w stosunku do całego zapotrzebowania. W przypadku nadmiaru, przekazany on zostaje do sieci energetycznej, a następnie 80% energii zostaje odebrana, kiedy zapotrzebowanie na prąd wzrośnie. Ma to związek z systemem upustów dla osób, które wytwarzają energię na własny użytek. 

Czy instalacja fotowoltaiczna wymaga zmiany dotychczasowej instalacji elektrycznej?

Fotowoltaikę przyłącza się do istniejącej instalacji elektrycznej budynku. Jeżeli jest ona w dobrym stanie, żadne modyfikacje nie są potrzebne. W sytuacji, kiedy budowa jest w trakcie, warto przemyśleć kilka ważnych kwestii. Należy pamiętać, że falownik najlepiej jest umieścić niedaleko głównej rozdzielnicy budynku. Ważny jest także wybór miejsca na inwerter oraz licznik i zabezpieczenia AC/DC. Najlepszym rozwiązaniem jest wcześniejsza konsultacja z firmą, która zajmuje się profesjonalnym montażem instalacji fotowoltaicznych. Specjalista indywidualnie dobierze miejsce na falownik oraz całe okablowanie instalacji. 

Dobór instalacji fotowoltaicznej 

Wybór instalacji powinien brać pod uwagę przede wszystkim bilans codziennego oraz rocznego zużycia prądu w budynku. Ilość energii elektrycznej wytwarzanej w ciągu roku, nie powinna przekraczać ilości zużywanej energii w tym czasie. Zastosowanie instalacji fotowoltaicznej będzie o wiele bardziej korzystniejsze, im więcej prądu będzie zużywane na bieżąco.

Główną zaletą instalacji fotowoltaicznej jest jej niezawodność, bezobsługowość, nieiwazyjność w krajobraz, a także możliwość uzyskania darmowej energii o parametrach sieciowych na potrzeby określonego budynku. Fotowoltaika jest nie tylko opłacalna, ale także ekologiczna i ekonomiczna, gdyż użytkowanie jej nie wiąże się z żadnymi nakładami finansowymi.

Boom na budowę mikroinstalacji fotowoltaicznych

Z punktu widzenia odnawialnych źródeł energii, a zwłaszcza fotowoltaiki, rok 2019 okazał się w Polsce niezwykle udany. W ciągu niecałych 12 miesięcy odnotowaliśmy wzrost o 163,8% łącznej mocy uruchomionych instalacji. Tym samym rok zakończyliśmy z wynikiem przekraczającym 1 GW. To najwyższy wynik, z jakim mieliśmy do tej pory do czynienia. A wszystko wskazuje na to, że w 2020 roku znacząco się zwiększy.

Wzrost zainteresowania fotowoltaiką w 2019 roku

Nie da się ukryć, że rok 2019 to czas boomu na budowę mikroinstalacji fotowoltaicznych. Zainteresowanie w energię pozyskiwaną prosto ze słońca było wówczas trzykrotnie większe niż zaledwie rok wcześniej. Skąd zatem aż tak duża popularność energii słonecznej? Można podejrzewać, że ogromny wpływ miały zmiany legislacyjne oraz regulacje, które wpłynęły praktycznie na cały sektor odnawialnych źródeł energii. Mowa przede wszystkim o objęciu przedsiębiorców definicją prosumenta, zmianie definicji mikroinstalacji fotowoltaicznych oraz wprowadzeniu ulgi podatkowej na fotowoltaikę. Przyjrzymy się im nieco bliżej.

Przedsiębiorca jako prosument

Objęcie przedsiębiorców definicją prosumenta, zapewniło im możliwość skorzystania z systemu opustów. Osoby, które są uznawane jednocześnie za producentów i konsumentów energii elektrycznej, mogą bowiem magazynować nadwyżki wytworzonej energii w sieci energetycznej, a następnie odebrać ją w stosunku odpowiednio 0,7 kWh (mikroinstalacje o mocy pomiędzy 10 a 50 kWp) lub 0,8 kWh (mikroinstalacje o mocy poniżej 10 kWp) za 1 kWh oddanej energii. Oddaną do sieci energię mogą przy tym odebrać w ciągu roku od nowego okresu rozliczeniowego.

Nowa definicja mikroinstalacji fotowoltaicznych

Znaczenie miała także zmiana definicji mikroinstalacji fotowoltaicznych, która zawarta jest w Ustawie o odnawialnych źródłach energii. Obecnie za mikroinstalację uznaje się instalację fotowoltaiczną o mocy nie do 40 a 50 kWp. Warto przy tym wiedzieć, że decydując się na montaż mikroinstalacji zwolnieni jesteśmy z obowiązku uzyskania pozwolenia na jej budowę, czy też posiadania koncesji na produkcję energii elektrycznej. Nie musimy również ponosić opłat związanych z przyłączeniem instalacji do sieci energetycznej oraz montażem licznika dwukierunkowego (służy on do pomiaru ilości energii elektrycznej pobieranej i oddawanej do sieci energetycznej). Jak już wyżej wspomnieliśmy, właściciele mikroinstalacji mogą skorzystać także z atrakcyjnego systemu opustów. Środki na dofinansowanie w fotowoltaikę pomagają pozyskać sprzedawcy energii w tym m.in. innogy Polska

Ulga podatkowa na fotowoltaikę

Od 2019 roku inwestując w panele fotowoltaiczne możemy odliczyć koszt budowy mikroinstalacji od podstawy opodatkowania. Jak to dokładnie działa? Ulga termomodernizacyjna, bo tak w świetle przepisów nazywa się nowa ulga podatkowa, to możliwość odliczenia wydatków poniesionych na zakup instalacji fotowoltaicznej oraz jej montaż. Co istotne, ustalony został maksymalny limit odliczenia i wynosi on 53 tysięcy złotych. Jeżeli ta kwota nie znajduje pokrycia w naszych rocznych dochodach, to możemy skorzystać z odliczenia także w ciągu następnych lat (łącznie mamy na to maksymalnie 6 lat). Nie ma przy tym znaczenia według jakiej skali podatkowej się rozliczamy.

Program “Mój Prąd”

W 2019 roku wystartował także program dofinansowania mikroinstalacji fotowoltaicznych o nazwie “Mój Prąd”. Dotacje uzyskać można wyłącznie na mikroinstalacje o mocy od 2 do 10 kWp. Dofinansowanie obejmuje 50% kosztów kwalifikowanych mikroinstalacji, nie może być ono jednak więcej aniżeli 5 tysięcy złotych. Dofinansowanie uzyskać możemy tylko na instalacje niezakończone przed dniem 23.07.2019 roku. W 2020 roku program “Mój Prąd” funkcjonuje nadal – 13 stycznia rozpoczęła się kolejna tura składania wniosków, która potrwa do 18 grudnia 2020 roku.

Fotowoltaika w 2020 roku – nowe ułatwienia

Rok 2020 ma przynieść kolejne zmiany w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. Sejm przyjął ustawę o ujednoliceniu stawek VAT dla domowych instalacji fotowoltaicznych. Od teraz wynosić ma ona 8% i to niezależnie od tego, gdzie taka instalacja zostanie zamontowana (w ogrodzie, na dachu czy na polu obok domu). Jedyny warunek to funkcjonalne związanie instalacji z domem. To bardzo duża zmiana, gdyż obecnie tylko instalacje montowane na dachach objęte były stawką 8%, a pozostałe 23%. 

Kolejnym ułatwieniem dla osób inwestujących w fotowoltaikę, ma być zwolnienie dotacji możliwej do pozyskania z programu “Mój Prąd” od podatku dochodowego dla osób fizycznych. W praktyce oznacza, że prosument otrzyma “do ręki” 5 tysięcy złotych dofinansowania.

Co ciekawe, planowane są kolejne zmiany, które mają nakłaniać do inwestycji w OZE. Definicją prosumenta mają bowiem zostać objęte także wspólnoty i spółdzielnie mieszkaniowe.  System opustów miałby zaś działać na zasadzie 1:1, a nie tak jak do tej pory 0,7:1 lub 0,8:1.

Boom na mikroinstalacje fotowoltaiczne nadal trwa?

Wprowadzone zmiany w 2019 roku, które trwają także obecnie oraz zmiany, jakie mają dopiero nastąpić sprawiają, że inwestycja w mikroinstalacje staje się z każdym rokiem coraz bardziej opłacalna. W dużej mierze jest to związane, ze zobowiązaniem osiągnięcia przez Polskę poziomu 15% udziału OZE w ogólnej produkcji energii elektrycznej do końca 2020 roku. Wiele wskazuje jednak na to, że ten cel uda się osiągnąć, ponieważ już teraz udział OZE w produkcji energii w naszym kraju jest szacowany na około 13%.

Co więcej, zaledwie w styczniu 2020 odnotowano ponad 37 tysięcy nowych instalacji fotowoltaicznych. To ponad 200 nowych instalacji dziennie! Śmiało można zatem powiedzieć, że boom na mikroinstalacje fotowoltaiczne nadal trwa.

Wielka Brytania cofa się do XIX wieku!

Ku mojemu zaskoczeniu, na przestrzeni ostatnich 8 dni do produkcji energii elektrycznej nie zużyto w Wielkiej Brytanii ani kilograma węgla.

Dziś ten okres, najdłuższy od 1882 roku, się zakończył. W chwili, gdy autor pisze te słowa, węgiel odpowiada tam za ledwie nieco ponad procent produkcji energii elektrycznej w tym kraju, na poziomie poniżej 0,5 GW. Dla porównania, moc jednego ze starych bloków elektrowni Bełchatów to ok. 350 MW.

O tych rekordach donosi twitterowe konto @UK_Coal.

Cała ta sprawa jest tym ważniejsza, że w Wielkiej Brytanii sporo energii elektrycznej wykorzystywane jest do celów grzewczych. Pompa ciepła zasilana w połowie z prądu z odnawialnych źródeł jest dużo bardziej przyjazna dla środowiska, niż nawet najlepszy grzewczy kocioł węglowy

Naturalnie to wszystko nie byłoby możliwe bez wiatru, jak choćby w czerwcu 2018 roku, gdy pisałem o bezwietrznej pogodzie i braku produkcji prądu z brytyjskich wiatraków. 🙂

Czytaj dalej…

Odnawialne źródła energii dla rolników (1)

Im więcej ktoś zużywa energii, tym bardziej może mu się opłacać inwestycja w odnawialne źródła energii. Dotyczy to tak samo osób mieszkających w domach jednorodzinnych (np. przy analizie kosztów kolektorów słonecznych do grzania wody), jak i gospodarstw rolnych.

Pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych w rolnictwie możliwe jest co najmniej na kilka sposobów, które chciałem pokrótce omówić w niniejszym tekście. Potem zobaczyłem, jak bardzo obszerny wyszedł i zdecydowałem się podzielić go na dwie części, z których pierwszą znajdziesz właśnie tutaj.

Czytaj dalej…

Gospodarstwo rolne zasilane darmową energią słoneczną

Słońce dostarcza Ziemi ogromne ilości energii. Co więcej dostarcza ją zupełnie za darmo. Według statystyk do powierzchni ziemi dociera ze słońca, w przeliczeniu na energię, ok. 1,069 miliarda TWh w skali roku. To ok. 10 000× więcej, niż wynosi cała konsumpcja energii ludzkości. Z energii ze słońca poza tym, że jest całkowicie darmowa, można korzystać prawie bez żadnych ograniczeń. Panele słoneczne, czyli inaczej panele fotowoltaiczne, to nic innego jak alternatywne źródło energii, wykorzystywane z powodzeniem do zasilania budynków przemysłowych, gospodarstw rolnych oraz domów jednorodzinnych. Koszty instalacji systemów fotowoltaicznych nie muszą wcale być wysokie, w przeciwieństwie do zysków, jakie można dzięki nim osiągnąć.

Fotowoltaika dla rolników

Obszary wiejskie stanowią olbrzymi potencjał dla rozwoju fotowoltaiki. Tereny rolne wyróżniają się przede wszystkim lepszymi warunkami nasłonecznienia i mniejszym zacienieniem, niż w przypadku budynków usytuowanych blisko siebie na terenie dużych aglomeracji. Dodatkowo, gospodarstwa rolne mieszczące się na tych obszarach ciągle się rozwijają, a ich zapotrzebowanie na energię elektryczną stale rośnie.

Przerwy w dostawie energii i spadki napięcia w sieci mogą negatywnie wpływać na produkcję w gospodarstwie rolnym. Nie chcąc dopuścić do strat, właściciele gospodarstw rolnych mogą szukać rozwiązań, które pozwolą im uniezależnić się od publicznych dostawców energii. Dodatkowo, wraz z rozwojem gospodarstw rolnych pojawia się zapotrzebowanie na większą ilość maszyn, które wymagają stałego zasilania energią elektryczną. Pompy ujęcia wody, pastuchy elektryczne czy agregaty chłodzące i mrożące potrzebują stałych dostaw prądu. Nie jest tajemnicą, że energia elektryczna jest czynnikiem, od którego zależne są zyski gospodarstwa rolnego.

Panele fotowoltaiczne. Fot.: fotolia.com.

Infrastruktura energetyczna gospodarstw rolnych

W obecnych czasach właściciele gospodarstw rolnych stoją przed dużymi zmianami gospodarczymi, które zachodzą w strukturach wiejskich. Pakiet klimatyczno-energetyczny przyjęty przez Unię Europejską to szansa, ale i wyzwanie dla polskiego rolnictwa. Fotowoltaika to wyjątkowa okazja do wykorzystania istniejących zasobów energetycznych. Budynki gospodarcze, nieruchomości gruntowe o dużych przestrzeniach dachowych stanowią idealne miejsce do montażu paneli fotowoltaicznych. Jeśli nie na budynku mieszkalnym, to na zabudowaniach gospodarczych: chlewni, oborze czy magazynach. Zdarza się, że na obszarze gospodarstwa znajdują się nieużytki rolne, które z powodzeniem można zagospodarować również pod naziemną mini elektrownię słoneczną. Zestawy fotowoltaiczne dla gospodarstw rolnych obejmują moduły PV, inwertery, liczniki energii, systemy mocowania oraz akcesoria łączeniowe. W wielu gospodarstwach rolnych wydatki na energię to jedne z największych kosztów. Teraz można to zmienić z pomocą instalacji fotowoltaicznych, które dostępne są w ofercie innogy. Szczegółowe informacje na temat instalacji fotowoltaicznych znadujes się pod adresem https://www.innogy.pl/pl/dla-domu/obsluga-i-pomoc/fotowoltaika.

Opłacalność elektrowni fotowoltaicznej w rolnictwie

Mikroelektrownie fotowoltaiczne cieszą się coraz większym zainteresowaniem wśród agroprzedsiębiorców. Systemy fotowoltaiczne to idealne rozwiązanie, które pozwala znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie gospodarstwa rolnego na energię elektryczną z sieci. W dalszej konsekwencji pozwala to zasadniczo obniżyć również koszty funkcjonowania zarówno domu, produkcji roślinnej czy zwierzęcej. Z instalacji o mocy 5,1 kW można uzyskać ok. 5 100 kWh energii elektrycznej rocznie. Dodatkowo, w trakcie produkcji energii ze słońca, nie są emitowane żadne szkodliwe dla zdrowia gazy czy pyły. Instalacje fotowoltaiczne to systemy zero emisyjne, które w trakcie produkcji energii nie wytwarzają szkodliwych związków i dwutlenku węgla, ani żadnych innych gazów cieplarnianych. Nie generują również hałasu.

Jakie warunki trzeba spełnić, aby zainstalować panele fotowoltaiczne w gospodarstwie rolnym?

Chcąc zainstalować panele fotowoltaiczne należy spełnić następujące wymagania:

  • Posiadać tytuł własności bądź umowę dzierżawy nieruchomości lub gruntu, na których będzie zamontowana instalacja fotowoltaiczna,
  • Mieć do dyspozycji dach o odpowiedniej wytrzymałości lub stabilny grunt,
  • Brak zacienienia terenu przez okoliczne budynki i/lub obiekty na dachu.

Prąd wyprodukowany przez fotowoltaikę zasila urządzenia elektryczne wykorzystywane do celów rolniczych, takich jak:

  • ogrzewanie elektryczne pomieszczeń w gospodarstwie,
  • uprawa roślin szklarniowych,
  • ogrzewanie wody za pomocą grzałki elektrycznej,
  • zasilanie maszyn i urządzeń rolniczych, jak np. dojarek, wag czy śrutowników,
  • zasilanie urządzeń elektrycznych, wykorzystywanych w chowie zwierząt rolniczych,

oraz w gospodarstwie domowym na potrzeby:

  • podgrzewania wody za pomocą elektrycznego bojlera,
  • zasilania urządzeń AGD/RTV oraz oświetlenia,
  • ogrzewania elektrycznego i chłodzenia pomieszczeń przy użyciu klimatyzacji.

Dlaczego warto zainwestować w system fotowoltaiczny w gospodarstwie rolnym?

OSZCZĘDNOŚĆ

Energia słoneczna jest bezpłatna. Wykorzystanie własnego źródła energii pozwala obniżyć rosnące koszty funkcjonowania gospodarstwa rolnego.

ZYSKI

Produkcja energii elektrycznej w obrębie gospodarstwa pozwala na szybki zwrot inwestycji. Zaoszczędzone na rachunkach za energię pieniądze zasilają budżet domowy. Panele fotowoltaiczne dają możliwość dodatkowych zysków związanych z oddawaniem nadprodukcji prądu do sieci publicznej,

NIEZALEŻNOŚĆ

Prąd wyprodukowany przez fotowoltaikę pozwala na uniezależnienie się gospodarstwa rolnego od dostawców prądu.

EFEKTYWNOŚĆ

Instalacje fotowoltaiczne dla rolnictwa pozwalają na efektywne wykorzystanie nieużytkowanej powierzchni obiektów gospodarczych oraz dachów domów.

WYGODA

System fotowoltaiczny dla gospodarstw rolnych jest bezobsługowy, działa samoczynnie od wschodu do zachodu słońca. Instalacja fotowoltaiczna nie wymaga obsługi użytkownika, co jest szczególną zaletą dla osób prowadzących gospodarstwo rolne, których czas jest bardzo cenny.

BEZPIECZEŃSTWO I NIEZAWODNOŚĆ

System fotowoltaiczny nie emituje zanieczyszczeń w postaci pyłów i gazów, nie emituje też hałasu. Żywotność dobrze zaprojektowanej instalacji fotowoltaicznej to nawet 30 lat. Fotowoltaika to skuteczne zabezpieczenie gospodarstwa przed przerwami w dostawie energii elektrycznej.

 

Autorką tekstu jest Aneta Łempicka współpracująca z innogy.pl.