W dobie realnego zagrożenia kryzysem ekologicznym, pojęcie takie jak odnawialne źródła energii, nabiera całkiem innego znaczenia. O pozyskiwaniu energii do gospodarstw domowych z naturalnych i odnawialnych źródeł, takich jak przydomowe elektrownie czy biomasa, mówi się od lat, jednak najpopularniejszą gałęzią tej dziedziny wciąż pozostaje fotowoltaika. Nie zmienia to jednak faktu, że głównym aspektem związanym z zasadnością wykorzystania paneli fotowoltaicznych w domu, jest opłacalności tej inwestycji. Szczęśliwie, rynek oferujący instalacje fotowoltaiczne rozwija się w błyskawicznym tempie, co wpływa na coraz większą wydajność efektywności systemu fotowoltaicznego, a także na obniżanie kosztów jego instalacji. Sytuację poprawia także fakt, że decydując się na założenie paneli fotowoltaicznych możemy liczyć na dofinansowanie, które potrafiz zredukować koszty kwalifikowane instalacji PV aż do 40%. Jednak czy założenie paneli fotowoltaicznych np. w domku jednorodzinnym jest na dłuższą metę opłacalne i będzie w stanie pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną dla całej rodziny?
Fotowoltaika, czyli energia ze słońca
Najprościej mówiąc jest to bardzo prosty proces, oparty na bezpośrednim przetwarzaniu światła słonecznego w energię elektryczną. Panele fotowoltaiczne wykonane są z krzemu i mają zdolność przechwytywania nawet najmniejszych jednostek światła, czyli fotonów. Pozwala to wprawić w ruch elektrony, a w wyniku naświetlenia znajdującego się w modułach fotoogniwa zawierającego krzem, powstaje różnica potencjałów, czyli napięcie. Żeby wzmocnić działanie pojedynczego fotoogniwa (samodzielnie generującego niewielkie napięcie), łączy się ich znaczną ilość równolegle lub szeregowo w moduły fotowoltaiczne. Jego moc wyrażana jest w mocy szczytowej i zwykle wynosi od 30 do 120 Wp. Energia wyprodukowana w ten sposób w panelach fotowoltaicznych może służyć do bezpośredniego zasilania odbiorników prądu stałego, takiego jak np. lampy diodowe lub zostać przetworzona w inwerterze na prąd zmienny, by ostatecznie dotrzeć do sieci, do której podłączone są domowe sprzęty, takie jak lodówka, czy pralka.
Co ważne, instalacja fotowoltaiczna nie wymaga zmian w konstrukcji budynku ani wzmacniania dachów, bowiem standardowo są one projektowane na obciążenia dużo większe, niż te które generują panele. Jedynym wymaganiem niezbędnym do zamontowania paneli jest fakt, że muszą być one zamontowane na niezacienionej powierzchni dachu. Z tego względu montuje się je tak, by były skierowane na południe i były w stanie wychwycić maksymalną dawkę promieni słonecznych. Wbrew obiegowej opinii, nawet w naszym klimacie jest wystarczająco dużo słońca, by założenie instalacji fotowoltaicznej było opłacalne.
Najczęściej spotykane i najbardziej wydajne są panele fotowoltaiczne monokrystaliczne. W ich ogniwach fotowoltaicznych stosuje się 3 rodzaje krzemu, dzięki czemu charakteryzują się one najwyższą sprawnością (rzędu 17-18%) oraz niskim współczynnikiem spadku wydajności wraz ze wzrostem temperatury. Jednocześnie, dzięki jednorodnemu rozmieszczeniu atomów możliwy jest efektywny przepływ elektronów. Kolejną rzeczą, która wyróżnia moduły monokrystaliczne jest niższy spadek sprawności wraz z czasem użytkowania.
Czy to się opłaca?
Wbrew powszechnie panującym opiniom dobrze zaprojektowana instalacja fotowoltaiczna z powodzeniem może zaspokoić potrzeby energetyczne przeciętnej polskiej rodziny a nawet generować nadwyżkę prądi. Określenie średniego rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną i zamontowanie odpowiedniej ilości paneli pozwoli znacznie zredukować koszty rocznych rachunków za prąd lub całkowicie je wyeliminować. W praktyce stajemy się więc niezależni od dostawcy energii elektrycznej. Uwzględniając 40% dotację na założenie instalacji PV, koszt tego typu przedsięwzięcia to tak naprawdę w głównej mierze sama instalacja PV. Co ważne, same panele nie wymagają wymian podzespołów ani napraw, a ich nieprzerwana praca wynosi 25 lat. Oznacza to, że w zależności od wielkości instalacji i ilości zużycia, założenie instalacji fotowoltaicznej jest w stanie zwrócić się już po 6-7 latach.
