Jak działa fotowoltaika?
Działanie fotowoltaiki jest proste – od tego zacznijmy i wszystkim będzie od razu przyjemniej. To fakt, ponieważ zasada działania fotowoltaiki jest naprawdę bardzo mało skomplikowana i postaram się to przedstawić w dość krótkim i rzeczowym artykule. Zapraszam do czytania – jak działa fotowoltaika wyjaśniam na tyle, na ile przeciętny Kowalski powinien wiedzieć bez zgłębiania się w specjalistyczną wiedzę.
Skąd się bierze prąd w fotowoltaice?
Najprościej mówiąc – ze słońca, a konkretniej – ze zjawiska fotowoltaicznego. Zasada jego działania jest prosta do zrozumienia i warto wiedzieć, jak to się dzieje, że ze słońca mamy prąd w gniazdku.
Ze szkoły z pewnością pamiętasz, trzy podstawowe kwestie:
- wszystko zbudowane jest z atomów, które mają jądro i elektrony,
- przepływ prądu to tak naprawdę uporządkowany ruch elektronów,
- światło składa się z fotonów, czyli małych cząstek z energią.
Panel wykonany jest z półprzewodnika, czyli materiału mogącego w odpowiednich warunkach przewodzić prąd. Uporządkowany ruch elektronów jest wywoływany prostymi zasadami fizyki i powstającą różnicą potencjałów w konkretnych modułach – z ładunkiem dodatnim i ujemnym.
W momencie kiedy na panel padają promienie słońca, fotony zderzają się z elektronami atomów, z którego zbudowany jest moduł. W tej chwili elektron zyskuje energię i odrywa się od całego atomu – zyskujemy wolny elektron, którego ruch powoduje przepływ prądu. Jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że takich zdarzeń zachodzą w każdej sekundzie ogromne ilości, to już wiemy skąd w obwodzie ruch elektrów, generujący napięcie w gniazdku i umożliwiający nam korzystanie z prądu.
Jak to się dzieje, że mam prąd w gniazdku?
Prąd wytworzony przez panele fotowoltaiczne jest prądem stałym, a w naszych gniazdkach płynie prąd zmienny. Czym różnią się te dwa rodzaje prądu, nie musisz wiedzieć – to nieistotne dla użytkownika. Jeśli Cię to interesuje, to z łatwością odnajdziesz odpowiedź w sieci.
W tym momencie do gry wkracza falownik, zwany również inwerterem. To właśnie jego zadaniem jest przekształcenie prądu stałego w prąd zmienny. Po tym, jak prąd zostanie przez falownik przekształcony, jest zdatny do użytku w naszych gniazdkach i tam właśnie zostaje skierowany.
Dodatkowo falownik jest „mózgiem” całego systemu, ponieważ nieustannie monitoruje parametry pracy naszej elektrowni solarnej i na bieżąco adaptuje się do aktualnych warunków. Jeśli wykryje działanie nieprawidłowe, awarię lub jakąkolwiek groźną niezgodność z parametrami zadanymi, to odetnie całą instalację i wyłączy system w celach bezpieczeństwa.
Gdzie trafia niewykorzystany prąd?
Energia, którą wyprodukujemy zużywamy na bieżąco. Wszelkie urządzenia elektryczne podpięte do sieci regularnie korzystają z tego, co produkuje fotowoltaika. W momencie, gdy produkcja przewyższa zapotrzebowanie, prąd jest wysyłany do elektrowni – stajesz się producentem. Nad wszystkim czuwa licznik dwukierunkowy, który liczy ilość energii pobraną z sieci i do niej wysłaną.
W takim momencie elektrownia staje się naszym swoistym magazynem energii, z której możemy skorzystać, gdy zapotrzebowanie przewyższa produkcję – na przykład w zimie. Co ważne – nie zapłacisz za to ani złotówki! Twoim kosztem jest to, że elektrownia pobierze część wyprodukowanego przez Ciebie prądu – 20% w przypadku mniejszych instalacji i 30% od większych. Okres, w którym możemy wykorzystać nadwyżkę wyprodukowanej energii wynosi 365 dni.
Jak się nad tym głębiej zastanowimy, to jest to uczciwa oferta. Dobrze przygotowana instalacja wygeneruje latem tyle prądu, że zimą wykorzystasz nadwyżki i nie zapłacisz za energię. Magazyny energii są w tym momencie bardzo drogie i ich zakup przez klienta indywidualnego jest nieopłacalny, więc zostanie prosumentem jest opłacalne.
Prosument, czyli osoba lub firma, która jednocześnie z czegoś korzysta i to produkuje – na przykład prąd.
Teraz już wiesz, jak działa fotowoltaika – prawda, że zaskakująco proste? Trzeba trochę technologii, ale od tego są naukowcy – my bierzmy co się da i korzystajmy na tym!
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, sprawdź nasze artykuły o tym, z czego składa się instalacja fotowoltaiczna oraz jak są zbudowane panele fotowoltaiczne.