Odnawialne źródła energii
Fotowoltaika – co to jest?
Fotowoltaika to dziedzina nauki badająca proces, który polega przetwarzaniu promieniowania słonecznego na energię elektryczną. System fotowoltaiczny składa się z kilku elementów:
- ogniw fotowoltaicznych
- paneli fotowoltaicznych
- licznika dwukierunkowego
- falownika
W ogniwach zachodzi zjawisko fotowoltaiczne dzięki któremu powstaje ekologiczna energia.
Panele fotowoltaiczne (lub panele solarne/słoneczne) przekształcają energię słoneczną w prąd elektryczny stały.
Licznik dwukierunkowy mierzy przepływ prądu i umożliwia rozliczenie ilości zarówno wyprodukowanej przez nas energii, jak i tej pobranej i przetworzonej z promieni słonecznych.
Zadaniem falownika jest przerobienie prądu stałego wyprodukowanego przez panele na prąd zmienny, wykorzystywany przez nas do codziennego użytku w domach.
Rodzaje ogniw
Ogniwa fotowoltaiczne tworzy się z dwóch rodzajów krzemu:
Krzem monokrystaliczny – jego uporządkowana struktura wewnętrzna przekłada się na wysoką sprawność, co oznacza, że przetwarza największą ilość promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Jest przy tym także droższym materiałem, dlatego cena systemu fotowoltaicznego przy jego użyciu jest wyższa.
Krzem polikrystaliczny – zwany także polikrzemem ma mniejszą wydajność od krzemu monokrystalicznego. Jest to spowodowane budową ogniw, które w tym przypadku produkowane są z płytek zawierających wiele pojedynczych kryształów krzemu. Połączenie dużej liczby kryształów sprawia, że elektrony mają mniejszą swobodę przemieszczania się, a zatem mają mniejszą sprawność działania. Z kolei cena systemu fotowoltaicznego przy użyciu tego krzemu w ogniwach jest niższa.
Jak działa fotowoltaika?
Na działanie paneli fotowoltaicznych wpływ ma także ich umiejscowienie. Im więcej światła słonecznego pada na panele tym więcej energii zostanie wyprodukowanej. Przekłada się to również na opłacalność zamontowania fotowoltaiki. Niewłaściwie zamontowane panele lub nieodpowiednie warunki do korzystania z nich pociągną za sobą większe koszty przy znacznie mniejszym zysku z wytworzonej energii.
- Światło słoneczne pada na ogniwa fotowoltaiczne, z których zbudowane są panele.
- Zachodzi zjawisko fotowoltaiczne - światło słoneczne przekształcane jest w prąd stały. Na ostateczną ilość prądu wpływa struktura ogniwa fotowoltaicznego, miejsce instalacji paneli oraz warunki atmosferyczne.
- Prąd stały zamieniany jest w falowniku na prąd zmienny, który z kolei płynie do naszych gniazdek i zasila sprzęty domowe.
W przypadku, gdy zostanie wyprodukowana zbyt duża ilość energii, kierowana jest do sieci elektrycznej, a prosument może później skorzystać z jej 70-80%. Jeżeli jednak energii jest za mało, pozostały potrzebny prąd pobierany jest z sieci. Aby ilość produkowanego prądu była odpowiednia, w trakcie planowania montażu należy obliczyć moc instalacji fotowoltaicznej.
Niezwykle ważną kwestią jest ekologia. Nie ulega wątpliwości, że korzystanie z odnawialnych źródeł energii służy naszemu środowisku. Podczas eksploatacji paliw kopalnych do atmosfery trafiają ogromne ilości dwutlenku węgla, co stanowi jedną z głównych przyczyn globalnego ocieplenia. Należy zatem ograniczać jego emisję, czemu sprzyja korzystanie z odnawialnych źródeł.
W trosce o naszą planetę powstaje coraz więcej technologii energetyki odnawialnej. Służą one do pozyskiwania energii ze źródeł ekologicznych. Ludzie od dawna wykorzystywali energię wiatru np. do napędzania młynów. Z czasem proces ten unowocześniono i technologia ta została wykorzystana do produkcji energii elektrycznej.
Powstające innowacje techniczne umożliwiają obecnie coraz skuteczniejsze wykorzystywanie energii słonecznej i geotermalnej przy użyciu pomp ciepła i systemów solarnych. Wybierając te inteligentną technologię użytkownik ma gwarancję wysokiej efektywności wykorzystania energii odnawialnej, dba przy tym o środowisko i ogranicza koszty w budżecie domowym.