Archiwa tagu: OZE

Odnawialne Źródła Energii

Program Prosument

Program Prosument realizowany jest przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, który za pośrednictwem wspierania inwestycji w rozproszone, odnawialne źródła energii ma na celu ograniczenie lub uniknięcie emisji CO2 w wyniku zwiększenia produkcji energii z odnawialnych źródeł, poprzez zakup i montaż małych instalacji lub mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii.
Z założenia programu Prosument wynika, że efektem ekologicznym ma być coroczne ograniczenie emisji CO2 w ilości 215 000 ton oraz roczna produkcja energii z odnawialnych źródeł na poziomie 470 000 MWh.

Program prosument

Program Prosument realizowany będzie w latach 2014 – 2022 i jego budżet wynosi 800 mln zł (występuje w nim możliwość umów pożyczek do 2020 roku).

W ramach programu Prosument możliwe jest uzyskanie pożyczki/kredytu preferencyjnej (oprocentowanie wynosi 1%) wraz z dotacją łącznie do 100% kosztów kwalifikowanych instalacji lub dotacji w wysokości 20% lub 40% dofinansowania (15% lub 30% po 2015 r.). Maksymalna wysokość kosztów kwalifikowanych mieści się w granicach 100 tys. zł – 450 tys. zł i uzależniona jest w zależności od rodzaju beneficjenta oraz przedsięwzięcia.

Program Prosument

Dofinansowanie przedsięwzięć w programie Prosument obejmie zakup i montaż nowych instalacji i mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii do produkcji:
energii elektrycznej (systemy fotowoltaiczne, małe elektrownie wiatrowe, oraz układy mikrokogeneracyjne o zainstalowanej mocy elektrycznej do 40 kWe),
ciepła i energii elektrycznej (źródła ciepła opalane biomasą, pompy ciepła oraz kolektory słoneczne o zainstalowanej mocy cieplnej do 300 kWt,).

Beneficjentami programu Prosument mogą być osoby fizyczne, spółdzielnie mieszkaniowe, wspólnoty mieszkaniowe oraz jednostki samorządu terytorialnego (ewentualnie ich związki).

Program prosument

W programie Prosument przewidziane są trzy kanały dystrybucji środków:
– nabór wniosków dla jednostek samorządu terytorialnego był realizowany od 26.05.2014 do 31.12.2014 (kontynuacja naboru zostanie ogłoszona w 2015 r.),
– nabór wniosków dla WFOŚiGW był realizowany od 16.07.2014 do 31.12.2014 kontynuacja naboru zostanie ogłoszona w 2015 r.)
– nabór wniosków dla banków został ogłoszony 2.01.2015 (wnioski od banków będą przyjmowane do 30.01.2015 natomiast początek naboru wniosków dla beneficjentów nastąpi po ogłoszeniu naboru przez banki).

Program prosument

 

Fotowoltaiczne systemy nadążne

Nadążne systemy fotowoltaiczne (ang. solar tracking systems) są jednym z rozwiązań pozwalających na zwiększenie uzysków energii elektrycznej osiąganych z instalacji fotowoltaicznych.

Korzyści wynikające z zastosowania fotowoltaicznych systemów nadążnych związane są z możliwością nakierowania powierzchni aktywnej modułów fotowoltaicznych na wiązkę promieniowania słonecznego (niesie ona ze sobą prawie 90 % całkowitej energii, natomiast reszta jest to promieniowanie dyfuzyjne). W praktyce tylko o godzinie 12:00 pokrywają się uzyski elektrowni fotowoltaicznej stacjonarnej i wykonanej wsystemie nadażnym (system nadążny stara się maksymalizować uzysk dla każdej pory dnia).

Fotowoltaiczne systemy nadążne

W praktyce najczęściej stosuje się dwa rodzaje systemów nadążnych:
jednoosiowe, w których panele fotowoltaiczne nachylane są automatycznie lub ręcznie względem osi pionowej (w praktyce uzyskujemy dopasowanie nachylenia powierzchni modułu fotowoltaicznego do położenia słońca). W praktyce system jednoosiowy umożliwia zwiększenie uzysku do max. 30 % w stosunku do systemu stacjonarnego.
dwuosiowe, w których panele fotowoltaiczne poruszane są w dwóch osiach dążąc do ustawiania ich powierzchni pod kątem 90 w stosunku do osi promieni słonecznych. W praktyce system dwuosiowy umożliwia zwiększenie uzysku do max. 35 – 40 % w stosunku do systemu stacjonarnego.

Fotowoltaiczne systemy nadążne

Systemy nadążne mogą pracować “on-line”, na żywo mierząc natężenie promieniowania słonecznego i jednocześnie wyszukując położenie w którym występuje najwyższe natężenie promieniowania słonecznego (wymagają zastosowania miernika natężenia promieniowania słonecznego).
Z drugiej strony występują systemy, które mają z góry zaprogramowane położenie paneli fotowoltaicznych, zależne od pory roku i pory dnia (realizowane na podstawie obliczeń).

Fotowoltaiczne systemy nadążne

Jako napęd do przemieszczania konstrukcji nośnej paneli fotowoltaicznych najczęściej wykorzystuje się liniowe napędy elektryczne (niezależny dla każdej osi).

System nadążny wymaga podłączenia zasilania elektrycznego, które może być realizowane za pomocą niezależnego źródła zasilania pochodzącego z zewnętrznej sieci energetycznej lub może być zrealizowane za pomocą ukladu zasilającego składającego się z dodatkowego panelu fotowoltaicznego.

W zależności od wykonania koszt systemu nadążnego jest porównywalny do systemu stacjonarnego (uwzględniając wzrost przychodów w porównianiu do systemu stacjonarnego).
Wartość inwestycji wzrasta o min. 30 %, co przy zwiększonych uzyskach pozwala pozostać na podobnym poziomie wartości inwestycji w stosunku do zainstalowanej mocy. Dlatego systemy nadążne warto stosować w sytuacjach kiedy chcemy maksymalizować uzysk, przy występowaniu ograniczeń powierzchniowych.

Niestety systemy nadążne z uwagi na ich skomplikowanie mają zdecydowanie wyższe koszty eksploatacji, głównie związane ze zwiększonymi nakładami na serwis i naprawy.

Fotowoltaiczne systemy nadążne

Elektrownia wiatrowa

Wiatr obok słonca jest drugim bardzo istotnym źródłem energii odnawialnej, dostępnym praktycznie dla każdego mieszkańca naszej planety.

Powstawanie wiatru nierozłącznie związane jest z obracaniem się kuli ziemskiej wokół swojej osi (wpływ ma również występowanie różnic temperatur ziemi, powietrza i wody) .

Elektrownia wiatrowa

Jednym z ważniejszych elementów który należy wziąć pod uwagę podczas planowania inwestycji w energetykę wiatrową jest lokalizacja i związana z tym średnioroczną prędkość wiatru (na różnych wysokościach).

Dlatego najczęściej w ramach prac przygotowawczych przeprowadza się badanie lokalizacji mierząc na przestrzeni określonego czasu (najczęściej 12 miesięcy) średnioroczną prędkość wiatru.

Oceniając lokalizację elektrowni wiatrowej warto również zbadać otoczenie:
– czy lokalizacja nie znajduje się w dolinie (zwykle prędkość wiatru jest niższa o ok. 10 – 15 %),
– czy lokalizacja znajduje się na terenie zalesionym (zwykle prędkość wiatru jest niższa o ok. 4 – 9 %),
– w terenie zabudowanym zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest instalacja wiatraków pionowych (występowanie turbulentych prądów powietrznych oraz niskich prędkości wiatru).

Elektrownia wiatrowa

Planując małą elektrownię wiatrową również warto przeprowadzić badania lokalizacyjne, wykorzystując do tego celu niskokosztowe stacje meteorologiczne .

Prędkość wiatru nierozłącznie związana jest z wysokością na której ją mierzymy (im wyżej tym większa prędkość wiatru). Dlatego warto wziąć pod uwagę również ten element podczas przeprowadzania prac planistycznych (przy komercyjnych projektach pomiary prowadzi się na wysokościach znacznie powyżej 100, gdyż takie wysokości osiągają nowoczesne elektrownie wiatrowe o mocach 2 – 5 MW).

elektrownia wiatrowa

Podczas wyboru wiatraka należy zwrócić uwagę na wartość minimalnej prędkości wiatru, przy której wiatrak zaczyna się kręcić. Większość wiatraków poziomych przestaje produkować energię elektryczną przy prędkościach wiatru poniżej 2 m/s. Jdnocześnie wiatraki poziome są w stanie wyprodukować 2-3 razy więcej energii elektrycznej niż pionowe, głównie z uwagi na ogranicznia wysokości montażu oraz sprawności tych drugich.

Porównując średnioroczne prędkości wiatru osiągane dla naszej lokalizacji będziemy w stanie ocenić sensowność inwestowania. Również planowanie przestrzenne, plany rozbudowy sieci elektroenergetycznej czy też otoczenie mogą być przeszkodą podczas budowania elektrowni wiatrowej (plan zagospodarowania przestrzennego, procedury administracyjne, warunki przyłączenia do sieci).

Elektrownia wiatrowa

Zwykle oczekiwany uzysk energii wytworzonej przez elektrownię wiatrową liczony w godzinach pracy przy mocy znamionowej w ciągu roku wynosi ok. 2.000 godzin (rok ma 24 x 365 = 8.750 godzin), przy czym zdarzają się lokalizacje o uzysku wynoszącym ponad 3.000 godzin (szczególnie lokalizacje “off shore“, czyli morskie, w odróżnieniu od lokalizacji “on shore” czyli lądowych). Ponadto średnioroczna prędkość wiatru dla lokalizacji przeznaczonej na elektrownię wiatrową powinna być nie mniejsza niż 5,5 – 5,75 m/s, na wysokości 100 – 140 m (warunek ten dotyczy elektrowni komercyjnej).

Produkcja energii elektrycznej z wiatru doskonale uzupełnia produkcję energii elektrycznej ze słońca. Najwięcej energii z wiatru możliwe jest do osiągnięcia w okresie jesienno-zimowym, oraz jeśli chodzi o porę dnia to zdecydowanie więcej energii uzyskujemy energii elektrycznej w nocy. Dlatego w celu złagodzenia różnic występujących w wyniku niedoboru energii elektrycznej wytwarzanych z różnych źródeł bardzo często stosuje się elektrownie hybrydowe (fotowoltaiczne, wiatrowe, uzupełnione magazynowaniem energii elektrycznej).

Elektrownia wiatrowa

Mix energetyczny.

Wielkość dziennego zapotrzebowania mocy w Polsce zależna jest od wielu czynników wśród których najważniejsze obejmują:
pora dnia,
pora roku,
dzień tygodnia (w dni robocze występuję wyższe zapotrzebowanie na moc w szczycie porannym).

W praktyce każdego dnia występują dwa szczyty:
poranny w godzinach 7:00 – 15:00 (pokrywający się z godzinami pracy większości firm, sklepów, instytucji i urzędów),
wieczorny w godzinach 18:30 – 21:00 (zapotrzebowanie szczytowe generowane głównie przez gospodarstwa domowe).

Jednocześnie występuje również w miarę stałe podstawowe zapotrzebowanie na energię elektryczną, które w Polsce aktualnie wynosi ok. 15.000 MW. Może ono być pokrywane przez energetykę konwencjonalną (węgiel kamienny i brunatny), która jest mało elastyczna w sensie włączania i wyłączenia bloku energetycznego (długo trwa i jest to dosyć kłopotliwe).

Mix energetyczny

Zapotrzebowanie szczytowe (łącznie zapotrzebowanie w szczycie ponad potrzeby stałe wynosi około 6.000 – 7.000 MW) może być pokrywane przez inne źródła, w tym m.in związane z Odnawialnymi Źródłami Energii (OZE):
elektrownie wiatrowe (występują problemy z przewidywalnością wielkości generowanej mocy z uwagi na występowanie wiatrów o różnej sile w różnych porach dnia i roku) ,
elektrownie fotowoltaiczne (okresy generowania prądu pokrywają się z okresem występowania szczytu porannego),
elektrownie opalane biomasą (mogą służyć do pokrywania zapotrzebowania w szczytach porannym i wieczornym),
elektrownie wodne (w szczególności elektrownie szczytowo-pompowe, które mogą pracować w okresie wystąpienia szczytów porannego i wieczornego, poza szczytem następuje kumulowanie energii w postaci wody),
elektrownie gazowe (cechuje zdecydowanie lepsza elastyczność pracy od elektrowni konwencjonalnych, czyli możliwość szybkiego włączania i wyłączenia bloku energetycznego).

Mix energetyczny

Fotowoltaika jest w stanie przy dobrych warunkach pogodowych zapewnić zapotrzebowanie szczytu porannego przy czym zimą okres pracy tego typu źródeł jest zdecydowanie krótszy niż latem (z uwagi na krótszą obecność słońca na horyzoncie).

Ponadto przy zastosowaniu inteligentnych liczników energii elektrycznej możliwe jest kreowanie zużycia w okresach szczytów (celowe odbieranie nadwyżek energii w systemie, generowanych czy to przez fotowoltaikę, czy też energetykę wiatrową).

Dlatego tak ważne jest określenie planowanych udziałów w mikście energetycznym, który zapewni optymalne wykorzystanie zasobów (zarówno odnawialnych, jak i nieodnawialnych).

Mix energetyczny

Źródło: www.pse-operator.pl

Smart grid – oszczędności dla klienta

Smart grid czyli inteligentna sieć energetyczna w jednym pojęciu zawiera następujące zagadnienia:
wytwarzanie energii elektrycznej,
magazynowanie energii elektrycznej,
zużycie energii elektrycznej,
zarządzanie energia elektryczną.

Smart grid nierozłącznie związany jest z decentralizacją wytwarzania energii elektrycznej, która coraz częściej wytwarzana jest przez małe elektrownie oparte o odnawialne źródła energii elektrycznej. Wśród tych źródeł są elektrownie fotowoltaiczne, wiatrowe oraz biogazowe.

W przypadku źródeł odnawialnych występuje mniejsza przewidywalność w zakresie zdolności wytwórczych, ponieważ ilość wytwarzanej przez nie energii elektrycznej zależy w dużym stopniu od czynników atmosferycznych (prędkość wiatru, natężenie promieniowania słonecznego).

Podstawowym problemem przy wytwarzaniu energii z odnawialnych źródeł jest jej wykorzystanie w okresach szczytów produkcji.

Smart grid

Stosując inteligentne systemy automatycznego sterowania możemy dopasowywać podaż do popytu za pośrednictwem:
automatycznego włączania odbiorników w okresach występowania nadwyżki energii elektrycznej na rynku (niższych cen energii elektrycznej),
magazynowania energii elektrycznej (baterie akumulatorów samochodów elektrycznych, produkcja i magazynowanie paliw, najczęsciej gazów, wykorzystywanych następnie do wytwarzania energii elektrycznej w okresie niedoboru energii na rynku),
automatycznego wyłączania odbiorników energii elektrycznej w szczytach zapotrzebowania na energię (dotyczy odbiorników, dla których okres pracy nie ma znaczenia i mogą zostać czasowo odłączone z sieci).
automatycznego uruchamiania rezerwowych źródeł energii elektrycznej (elektrownie gazowe, bloki cieplno-gazowe, których uruchomienie może nastąpić w bardzo krótkim czasie).

Dla odbiorcy istotną zmianą jest zastosowanie inteligentnego licznika energii elektrycznej, dzięki któremu możliwe jest uzyskiwanie korzyści wynikających z okresowych różnic w cenach energii na rynku. Odbiorca posiadający odbiorniki wpięte w inteligentną sieć elektryczną może włączać je w okresach występowania niskich cen energii (odbiornikami takimi mogą być m.in. pralka, piec grzewczy, pompa ciepła, zmywarki naczyń czy bojlery elektryczne, dla których nie ma znaczenia kiedy pobiorą z sieci elektrycznej energię potrzebną do wykonania swojej pracy).

Jednym z istotniejszych elementów składowych systemu Smard Grid jest platforma współpracy producentów, dystrybutorów oraz konsumentów określana pojęciem Virtual Power Plant, która przy wykorzystaniu inteligentnych liczników energii elektrycznej oraz sieci przesyłowej i systemu zarzadzania (sieć komunikacyjna między producentami i odbiorcami) pozwala konsumentom obniżyć koszty zużywanej przez nich energii elektrycznej.

Analizując zachowania odbiorców energii elektrycznej na rynku jesteśmy w stanie podejmować działania mające na celu optymalizację zużycia energii, któremu przy okazji może towarzyszyć obniżenie rachunków płaconych za energie elektryczną (dzięki zatosowaniu inteligentnych liczników można obniżyć nasze rachunki za energię elektryczną nawet o 10-20 %).

Smart grid

Prosument, czyli świadomy i aktywny konsument.

Prosument to klient, który jest jednocześnie producentem i wytwórcą energii elektrycznej lub cieplnej. Ważne przy tym jest, że klient taki jest w stanie obniżyć koszty związane z przesyłem enegii na duże odległości (produkcja i zużycie energii elektrycznej lub cieplnej odbywa się w jednym miejscu).

Prosument

Pojęcie “prosument” pojawiło sie na określenie klienta, który wprowadzając w swoim najbliższym otoczeniu nowoczesne rozwiązania technologiczne z jednej strony uzyskuje wymierne korzyści w formie obniżenia bieżących wydatków na zużycie energii elektrycznej, cieplnej, czy wody, a z drugiej strony jest takim pionierem w działaniach racjonalizujących ich wykorzystanie.

Działania prosumenckie mogą być realizowane w następujących obszarach:
produkcja energii elektrycznej w mikroelektrowniach (wiatrowe i/ lub fotowoltaiczne),
– zastosowanie energooszczędnych odbiorników energii elektrycznej,
– produkcja energii cieplnej (kolektory słoneczne lub pompa ciepła),
odzysk ciepła w instalacjach wentylacyjnych,
– kontrola i usuwanie źródeł strat mediów (energii, ciepła, wody),
izolacja termiczna budynku mieszkalnego, zmniejszająca straty energii traconej bezpowrotnie,
– zastosowanie automatycznych systemów regulacyjnych, dopasowujących zużycie mediów do bieżących potrzeb.

Prosument

W obszarze korzystania z różnych mediów występują duże możliwości oszczędności kosztów, co przy rosnących cenach nośników energii, ciepła i wody jest szerokim polem do zagospodarowania dla każdego konsumenta. Zastosowanie inwestycji oraz działań prosumenckich może prowadzić do znacznego ograniczania kosztów co wprost przekłada się na ilość funduszy pozostających do dyspozycji konsumenta na koniec każdego miesiąca. Dlatego przy rosnących cenach wszystkich mediów tak ważne jest, aby świadomie z nich korzystać, a oszczędności dzięki wprowadzaniu tego typu działań mogą sięgać kilku, czy nawet kilkunastu tysięcy tysięcy w skali roku (w zależności od wielkości zużycia mediów, oszczędności mogą osiągnąć poziom 50 % pierwotnej wartości wydatków).

Prosument

Kiedy opłaca się sprzedaż wyprodukowanej energii z fotowoltaiki?

Decyzja o tym czy sprzedawać energię elektryczną wyprodukowaną z instalacji fotowoltaicznej, czy też zużywać we własnym zakresie jest istotna z punktu widzenia opłacalności inwestycji. Na dzień dzisiejszy chcąc sprzedawać energię elektryczną musimy wziąć pod uwagę przede wszystkim skalę inwestycji i formę działalności (osoba fizyczna lub prawna).

Mikroinstalacje budowane przez osoby fizyczne (Prosument) mogą liczyć na następujące przychody:
zużycie energii elektrycznej w taryfie dziennej (6:00 – 13:00 oraz 15:00 – 22:00) na potrzeby własne (stawka ok. 0,6 PLN/kWp),
zużycie energii elektrycznej w taryfie nocnej (22:00 – 6:00 oraz 13:00 – 15:00) – jeśli mamy dwie taryfy, to wtedy obowiązuje stawka ok. 0,23 PLN/kWh (jeśli mamy tylko jedną taryfę to wtedy mamy do czynienia ze stawką ok. 0,6 PLN/kWh),
sprzedaż energii elektrycznej przy stawce odpowiadającej 80 % wartości energii elektrycznej, co daje wartość ok. 0,13 PLN/kWh,

W przypadku mikroinstalacji nie możemy liczyć na przychody z tytułu sprzedaży praw majątkowych (zielonych certyfikatów), o które będzie występował i z których będzie korzystał operator energetyczny. Jednakże w tym przypadku sprzedaż energii elektrycznej wyprodukowanej przez operatora mikroinstalacji dotyczyć będzie wyłącznie nadwyżek energii nie zużytej. Dlatego tak ważne jest, aby właściwie dobrać wielkość i parametry instalacji fotowoltaicznej Prosumenta.

Z tych prostych założeń wynika, że najbardziej opłaca się zużywać energię elektryczną w porze kiedy występują najwyższe ceny energii (dzień) i tak też najlepiej jest planować wielkość instalacji fotowoltaicznej – aby przede wszystkim zużywać energię przy najwyższych stawkach (rekuperacja, grzejniki łazienkowe, osuszanie lub nawilżanie powietrza, lodówka, wentylator).

W przypadku gdy prowadzimy działalność gospodarczą, nawet nie koniecznie w domu na którym mamy zainstalowaną instalację fotowoltaiczną, wtedy zostajemy zmuszeni do sprzedawania wyprodukowanej energii elektrycznej, uwzględniając przy tym przychody związane z prawami majątkowymi (zielonymi certyfikatami). Tym samym przychody ze sprzedaży energii elektrycznej zostają powiększone o ok 200 – 300 PLN z tytułu sprzedaży praw majątkowych (zielonych certyfikatów).

Sprzedając energię elektryczną do sieci musimy pokryć koszty operacyjne prowadzenia działalności – min. to koszt 254,55 zł miesięcznie ubezpieczenia zdrowotnego (przy pełnych kosztach to kwota ponad 900 PLN miesięcznie). Ponadto chcąc sprzedawać energię elektryczną musimy wystąpić o koncesję na produkcję i sprzedaż energii elektrycznej.

Dla przykładu budując instalację o mocy 8 kWp w najlepszych miesiącach (maj – lipiec) możemy liczyć się z produkcją energii na poziomie 1-1,2 MWh/ miesiąc. Z kolei w miesiącach zimowych produkcja energii może osiągnąć wielkość 0,1-0,2 MWh/ miesiąc (grudzień – styczeń). Odpowiadające wielkości produkcji przychody ze sprzedaży energii to odpowiednio 250 – 300 PLN w miesiącach letnich, oraz 25- 50 PLN w miesiącach zimowych (zostaną one powiększone o przychody z tytułu sprzedaży zielonych certyfikatów).

Stąd w miesiącach zimowych nie pokrylibyśmy nawet kosztów operacyjnych (ubezpieczenia zdrowotnego, księgowości), nie mówiąc już o pełnych kosztach prowadzenia działalności gospodarczej. Dlatego produkcja energii elektrycznej przy tak małej instalacji fotowoltaicznej może być jedynie uzupełnieniem działalności podstawowej (może wpływać na wielkość osiąganych przychodów, kosztów, wyników działalności podstawowej).

Jeśli chodzi o sprzedaż lub używanie energii elektrycznej na własne potrzeby to wiele zależy również od struktury kosztów energii. W tym zakresie wiele nam powie umowa jaką mamy z zakładem energetycznym. Ponieważ każda umowa to co najmniej następujące składniki kosztowe:
przesył (50 PLN/ MW – 250 PLN/MW),
energia (180 – 250 PLN/ MW)
jakość (20 – 60 PLN/MW).

Koszty przesyłu uzależnione są od wielkości napięcia które mamy podłączone do obiektu (nn – wyższa kwota przesyłu, sn/wn – niższa kwota przesyłu).
Koszt energii – czynnikiem decydującym o cenie jest ilość zużywanej energii (im większe zużycie tym możliwa jest niższa cena do wynegocjowania).
Koszt zielonych certyfikatów, które są stałe na jednostkę wyprodukowanej energii i tym samym nie mają wpływu na kwestię opłacalności zużycia lub sprzedaży energii.

Osoby zainteresowane informacjami na temat możliwego uzysku energii elektrycznej oraz przychodami zapraszamy do skorzystania kalkulatora kalkulatora kosztów instalacji fotowoltaicznej: Kalkulator kosztów PV

Tak więc w przypadku zużywania energii na własne potrzeby najbardziej jest opłacalna sytuacja, kiedy mamy wysokie koszty przesyłu bo to je możemy niejako “odzyskać”. Przy niskich kosztach przesyłu, różnica między sprzedażą do sieci i zużyciem własnym jest niewielka i wtedy lepiej jest sprzedawać energię elektryczną, aby nie musieć inwestować w jej magazynowanie energii elektrycznej (no chyba, że nasze potrzeby energetyczne są tak duże, że jesteśmy w stanie zużywać wszystko co wyprodukujemy). Magazynowanie to z kolei wysokie koszty zakupu akumulatorów (zalecane są żelowe) i następnie ich wymiana po określonym czasie (żywotność wynosi ok. 4-6 lat, w szczególnych przypadkach akumulatorów Li-Jon okres bezawaryjnej pracy może sięgnąć nawet 10-15 lat).

Sprzedaż wyprodukowanej energii z fotowoltaiki

W jaki posób powstaje energia w module fotowoltaicznym?

Energia Słońca posiada bardzo dużą moc 384.600.000.000.000.000.000.000.000 W i emitowana jest radialnie. Oczywiście do ziemi dociera jedynie mała część z tej energii, ale i tak jest ona na tyle duża, aby mógł ją wykorzystać każdy mieszkaniec naszej Planety.

W zależności od odległości do ziemi, drogi jaką promieniowanie słoneczne musi pokonać w atmosferze ziemskiej promieniowanie słoneczne ulega znacznemu osłabieniu. Dlatego też w zależności od pory roku występują różne ilości energii docierające do powierzchni naszej Planety. Moc promieniowania słonecznego jaka dociera do ziemi mierzona jest przy pomocy pyranometru i podawana jest w jednostkach [W/m2].

Powstawanie energii elektrycznej w module fotowoltaicznym

Generowanie energii elektrycznej możliwe jest dzięki zastosowaniu półprzewodnika, który wykonany jest z krzemu lub innego materiału półprzewodnikowego. Aby możliwy był przepływ prądu musimy wytworzyć złącze półprzewodnikowe poprzez domieszkowanie Boru (B) i Fosforu (P). Krzem posiada na ostatniej orbicie 4 elektrony, natomiast Bor 3, a Fosfor 5. Tym samym warstwa domieszkowana Fosforem będzie elektrodą ujemną (n), natomiast Borem dodatnią (p).

W przypadku krzemu energia jaką potrzebujemy aby wzbudzić wolne elektrony wynosi 1,1 eV i odpowiada długości fali elektromagnetycznej 1100 nm (spektrum podczerwieni). Fala elektromagnetyczna o takiej energii jest najbardziej optymalna do wyzwalania elektronów (zwanych też foto-elektronami).

Powstawanie energii elektrycznej w module fotowoltaicznym

Jeżeli na złącze p-n pada promieniowanie słoneczne niosące ze sobą energię w postaci fali elektromagnetycznej o odpowiedniej długości to w obwodzie elektrycznym składającym z tego złącza i odbiornika energii elektrycznej zaczyna płynąć prąd elektryczny. Prąd ten jest wynikiem przemieszczania się wolnych elektronów w kierunku elektrody ujemnej (n).

Moduł fotowoltaiczny którego sercem są płytki krzemowe (złącze p-n) staje się generatorem energii elektrycznej, który pracuje do rana do wieczora, gdy tylko pada na niego promieniowanie słoneczne. Jest to taki przetwornik energii słonecznej na energię elektryczną niezbędną w wielu dziedzinach naszego życia.

Powstawanie energii elektrycznej w module fotowoltaicznym

Ogrzewanie wody przy pomocy fotowoltaiki

Wraz ze wzrostem cen energii elektrycznej i przy ciągłych spadkach kosztów wykonania instalacji fotowoltaicznej coraz częściej wykorzystuje się ją do ogrzewania wody w gospodarstwie domowym.

Ile energii potrzeba do ogrzania 1 litra wody o jeden stopień C/K?

Q= m*c*dT
Q= 4,18 [J/(g*K)] * 1000 [g] * 1 [K]
Q= 4180 [J]
Q= 4180 [Ws]
Q= 4180 [Ws]/3600 [s/h]
Q= 1,16111 [Wh]

gdzie:
Q – zapotrzebowanie na energię elektryczną,
m – ciężar wody (1 litr = 1 kg)
c – pojemność cieplna wody (4,1826 J/g*K)
dT – różnica temperatur (w naszym przypadku wynosi 1st.K)

W zależności od dziennego zużycia cieplej wody występuje różne zapotrzebowanie na energię elektryczną potrzebną do jej podgrzania. Również w różnych porach roku będzie występowało różne zapotrzebowanie na energię z powodu różnej temperatury wody w instalacji wodociągowej (zimą podgrzewany od temp. ok. 10 st C, latem od temp. ok. 20 st C).

Jeśli na przykład musimy podgrzać 50 l wody od temperatury 10 st C do temperatury 40 st C, wtedy nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną wyniesie:

Q= m*c*dT
Q= 4,18 [J/(g*K)] * 50.000 [g] * 30 [K]
Q = 1,741 [kWh]

Czyli w takim przypadku instalacja składająca się z 5 modułów fotowoltaicznych o mocy 240 Wp każdy potrzebuje do ogrzania wody przy nominalnym nasłonecznieniu 1 godzinę 14 minut. Natomiast przy przeciętnym nasłonecznieniu rzędu 300 W/m2 będzie potrzebowała 4 godziny 45 minut. Tak więc instalacja taka jest w stanie pogrzać wodę nawet w zimie (przy gorszej pogodzie może nie uzyskać pełnych 40 st C). Dołożenie 6-tego modułu pozwoli na skrócenie czasu podgrzewania wody i zapewni jeszcze większy komfort pracy instalacji.

Latem nadwyżkę prądu, którą mamy do dyspozycji z instalacji fotowoltaicznej, możemy wykorzystać do innych celów (na przykład do zasilania instalacji klimatyzacji).

Ogrzewanie wody energią elektryczną

Zakup elementów instalacji fotowoltaicznej.

Na rynku można kupić wyroby różnych producentów w bardzo różnych cenach. Ponieważ produkcja modułów fotowoltaicznych należy do bardzo zaawansowanych, a płytki krzemowe posiadają bardzo małą grubość i są bardzo podatne na pęknięcia, dlatego jednym z głównych problemów na który warto zwrócić uwagę są wady ukryte.
Wiele z firm zdając sobie sprawę z faktu, że ich wady są niewidoczne dla przeciętnego klienta sprzedają niepełnosprawne wyroby pod szyldem dobrych. Gdy jest to użytkownik małej instalacji, którą sfinansował ze swoich własnych środków, wtedy zapewne nie zauważy, że moduł nie pracuje z pełną wydajnością (zwykle układ taki jest słabo opomiarowany).

Zakup elementów instalacji fotowoltaicznej

Jednakże gdy inwestujemy w dużą instalację i gdy nasz projekt finansowany jest z środków zewnętrznych, wtedy każdy stracony wat zaczyna odbijać się raz na wyniku finansowym projektu, a z drugiej strony może sprawić, że nasza inwestycja nie przyniesie spodziewanych przychodów.
Oczywiście w takiej sytuacji z pomocą może przyjść nam ubezpieczenie instalacji, które niejako za nas będzie pilnowało sprawności instalacji. Jednakże ubezpieczenie to dla operatora instalacji fotowoltaicznej koszt, który musi pokryć i który w przypadku finansowania zewnętrznego praktycznie może być nieunikniony. Duży problem może się pojawić, jeśli inwestor zrealizuje już projekt i firma ubezpieczeniowa nie będzie chciała go potem ubezpieczyć (czy to z powodu zbyt dużego ryzyka związanego z niewłaściwym wykonaniem, czy też z innych powodów).

Zakup elementów instalacji fotowoltaicznej

Dlatego kupując moduły fotowoltaiczne oraz osprzęt do wykonania instalacji warto zwrócić uwagę na następujące elementy:
– czy firma/dostawca modułów fotowoltaicznych posiada je z pewnego źródła (na rynku występuje dużo oferentów, którzy co prawda dają gwarancje na sprzedawane wyroby, jednakże działając pod adresem “Gmail” lub “Hotmail” są w stanie bardzo szybko zmienić ten adres i potem zostaniemy sami z problemem). Gwarancja kosztuje, a sprzedawanie wyrobów w takiej ukrytej formie sprawia, że sprzedawcy chcąc minimalizować ryzyko przenoszą je na kupujących. Dlatego najlepiej kupować od producentów lub od autoryzowanych pośredników?

Zakup elementów instalacji fotowoltaicznej

– czy producenci lub oferenci poszczególnych elementów wyposażenia instalacji fotowoltaicznych posiadają stosowne certyfikaty produktów i jak wygląda ocena tych wyrobów przez firmy ubezpieczające (zarówno instalacje, jak i operatora instalacji)?
gwarancja którą otrzymujemy na wyroby/instalację jest elementem dosyć złożonym ponieważ producent udziela jej montażyście i teraz ten niejako przenosi ją na klienta końcowego. Wszelkie błędy wykonane podczas montażu mogą mieć bardzo poważne skutki, do spalenia instalacji i obiektu na którym jest ona zainstalowana włącznie. Dlatego warto sprawdzić referencje wykonawcy, może podjechać na miejsce ostatniej instalacji.
zakup wadliwych modułów fotowoltaicznych w konsekwencji może doprowadzić do spadku przychodów uzyskiwanych z instalacji, może zadziałać ubezpieczenie, co w konsekwencji zwiększy nasze koszty operacyjne, a nawet może dojść do zdarzeń losowych takich jak pożar, przepięcie czy nawet porażenie ze skutkiem śmiertelnym.
zakup wyposażenia elektrowni fotowoltaicznej musi mieć pokrycie finansowe, ponieważ sprzedawcy najczęściej żądają 100 % przedpłaty (jeśli zapłacimy i nie weźmiemy pod uwagę ryzyk jakie wiążą się z zakupem wyposażenia instalacji fotowoltaicznej to możemy po jej montażu możemy zostać bardzo nie mile zaskoczeni).