Jak działa system fotowoltaiczny

Fotowoltaika (PV) – jest dziedziną nauki i techniki zajmującej się bezpośrednim przetwarzaniem energii światła słonecznego na energię elektryczną (proces zachodzący w ogniwach fotowoltaicznych), czyli wytwarzaniem prądu z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu efektu fotowoltaicznego. Ogniwa PV – są to podstawowe elementy z których zbudowany jest panel fotowoltaiczny. Składają się z płytki półprzewodnika posiadającej złącze P-N w którym pod wpływem fotonów o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej (bariera potencjału), ładunki przemieszczają się odpowiednio – elektrony do obszaru n, a dziury do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego. Po podłączeniu obciążenia (odbiornika) następuje przepływ prądu elektrycznego.

Ogniwa fotowoltaiczne produkowane są z materiałów półprzewodnikowych (najczęściej jest to krzem Si). Poprzez szeregowe połączenie takich ogniw powstaje panel fotowoltaiczny o odpowiedniej mocy.

W dzisiejszych czasach, kiedy zabezpieczenie energetyczne jest tak ważne, przy wciąż malejących zasobach paliw kopalnych i rosnących cenach energii elektrycznej, pozyskiwanie tejże energii ze źródeł odnawialnych staje się coraz bardziej powszechne. Już teraz systemy fotowoltaiczne rozwijają się bardzo dynamicznie, powstają kolejne instalacje tego typu i należy przypuszczać iż w niedalekiej przyszłości będą one jednym z głównych źródeł energii elektrycznej.

System Fotowoltaiczny działa w bardzo prosty sposób. W ogniwach fotowoltaicznych, z których składa się poszczególny panel fotowoltaiczny (1), następuje bezpośrednia zamiana energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną (tzw. efekt fotowoltaiczny). Panele fotowoltaiczne produkują prąd stały, który za pomocą inwertera (2) który jest „sercem” całego systemu zostaje przekształcony na prąd zmienny o parametrach odpowiadających sieci publicznej. Prąd wyprodukowany w instalacji jest zużywany na własne potrzeby, a jego nadmiar poprzez układ pomiarowo-rozliczeniowy, w tym przypadku licznik dwukierunkowy (3), jest odsprzedawany przez Właściciela do sieci po cenach zagwarantowanych przez tzw. Mały Trójpak.

Systemy fotowoltaiczne możemy podzielić na dwa główne typy:

  • podłączony do sieci (on-grid), gdzie nadmiar energii elektrycznej której nie wykorzystamy na własne potrzeby, odsprzedawany jest poprzez dwukierunkowy licznik do sieci publicznej. Dodatkową zaletą jest tu ciągła dostępność energii elektrycznej, czyli w czasie zwiększonego zapotrzebowania lub godzinach wieczornych i nocnych kiedy instalacja PV nie pracuje, pobieramy prąd z sieci;
  • wyspowy (off-grid), który składa się z paneli pv, regulatora ładowania, akumulatorów oraz inwertera wyspowego. Moc takiego systemu oraz liczbę akumulatorów dobiera się w tym przypadku do ilości urządzeń, ich łącznej mocy i szacowanego czasu ich użytkowania w ciągu dnia. System jest autonomiczny, więc nie ma podłączenia do sieci publicznej.

 

Powrót do strony głównej