Jak działają instalacje fotowoltaiczne?

Zainteresowanie inwestycjami w instalacje fotowoltaiczne rośnie w ogromnym tempie. Nietrudno się temu dziwić, obserwując rosnące ceny prądu czy coraz więcej programów oferujących dofinansowania do zakupu fotowoltaiki. O pozyskiwaniu darmowego prądu większość z nas ma podstawowe pojęcie. Ale na czym dokładnie polega wytwarzanie energii z promieniowania słonecznego? O tym w artykule.

Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?

Do prawidłowego i skutecznego wytwarzania zielonej energii instalacja fotowoltaiczna potrzebuje następujących komponentów:

• panele fotowoltaiczne: największe zastosowanie mają panele monokrystaliczne i polikrystaliczne; oba rodzaje są zbudowane z ogniw, w których zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, montuje się je na dachu lub na gruncie pod odpowiednim kątem;
• falownik: inaczej inwerter, czyli urządzenie przetwarzające prąd stały na prąd zmienny, który można wykorzystać w gospodarstwach domowych (i nie tylko);
• optymalizatory mocy: element opcjonalny, którego zadaniem jest zwiększenie efektywności i bezpieczeństwa instalacji;
• licznik dwukierunkowy: urządzenie dokonujące pomiaru prądu, dzięki czemu możliwe jest rozliczenie za energię przekazaną do sieci;
• okablowanie;
• konstrukcja wsporcza do montażu paneli.

Zasada działania fotowoltaiki

Proces wytwarzania energii elektrycznej ze słońca zaczyna się od zjawiska fotowoltaicznego, które zachodzi w ogniwach. Specjalna budowa z materiału półprzewodnikowego przewodzącego ładunek pozwala na wytworzenie prądu stałego pod wpływem padającego światła słonecznego. Innymi słowy, przepływ ładunków między warstwami ogniwa inicjowany jest poprzez padające fotony (“porcje” promieniowania elektromagnetycznego). W efekcie pobudzony ruch elektronów w ogniwie prowadzi do powstania prądu elektrycznego. 

Następnie konieczne jest przetworzenie powstałego prądu stałego na prąd zmienny (czyli taki jak w sieci energetycznej), pozwalający na obsługę niemal wszystkich urządzeń elektrycznych. Jak tłumaczy ekspert z firmy EN-KOR: Odbywa się to w falowniku, który przez specjalistów określany jest “sercem instalacji fotowoltaicznej”. System często działa we współpracy z optymalizatorem mocy, który kontroluje pracę modułów i pozwala na zwiększenie wydajności pracy instalacji. A co w przypadku, gdy system wytwarza za dużo energii? W takiej sytuacji energia kierowana jest do sieci, a następnie możemy ją odzyskać w 70-80%. Jeśli natomiast instalacja wytwarza za mało energii elektrycznej, wówczas brakującą ilość można pobrać ze zwykłej sieci.