Instalacje fotowoltaiczne stały się ostatnimi czasy bardzo popularne. Coraz częściej można je spotkać na dachach okolicznych budynków zarówno w mieście, jak na wsiach. Zważając na rosnące ceny energii elektrycznej, nikogo to nie dziwi. Czy fotowoltaika rzeczywiście się opłaca?
Panele fotowoltaiczne coraz częściej spotykane są na dachach jednorodzinnych domów, ale także dużych przedsiębiorstw i instytucji. Korzyścią płynącą z ich stosowania ma być przede wszystkim oszczędność i dobro naszej planety. Cena energii elektrycznej nieustannie rośnie, a właśnie teraz mamy do czynienia z dużymi podwyżkami – mają osiągnąć nawet do 40%. Sprawdźmy więc, czy fotowoltaika rzeczywiście jest opłacalna.
Ogniwo fotowoltaiczne, co to takiego?
Zwane jest też ogniwem słonecznym, fotoelektrycznym lub fotoogniwem. W uproszczeniu można powiedzieć, że potrafi zamieniać energię światła w prąd elektryczny. Dzieje się tak dzięki zjawisku fotowoltaicznemu, które polega na wytworzeniu SEM (siły elektromotorycznej) w ciele stałym, która jest wynikiem działania promieniowania świetlnego. Ruch elektronów w półprzewodniku, jakim jest przykładowo krzem, powoduje powstanie różnicy potencjałów, a więc napięcia elektrycznego.
Wynalazek nie taki nowy
Zjawisko fotowoltaiczne zostało zaobserwowane już 1839 roku, a dokonał tego Antoine César Becquerel – fizyk i elektrochemik. Jego badania dotyczyły jednak właściwości elektrolitu, a pierwsza obserwacja tego zjawiska na granicy ciał stałych miała miejsce niespełna 40 lat później. Nie można więc powiedzieć, że ogniwo słoneczne jest czymś nowym. W dobie aplikacji kalkulatora na każdym smartfonie, niewielu z nas pamięta o kieszonkowych kalkulatorach zasilanych baterią słoneczną z czasów naszej podstawówki.
Sama znajomość zasady działania ogniw to jednak za mało, aby wykorzystywać je na większą skalę. Dawniej w grę wchodziły liczne przeszkody technologiczne oraz ogromnie wysokie koszty produkcji, dlatego dopiero obecnie panele fotowoltaiczne cieszą się tak dużą popularnością i dostępnością.
Rodzaje fotoogniw
Fotoogniwa dzielimy na trzy podstawowe grupy. I generację stanowią ogniwa monokrystaliczne i polikrystaliczne. Te pierwsze są najwydajniejsze, ale też skomplikowane w produkcji i najdroższe. Do ich wytwarzania wykorzystuje się monokryształy krzemu. Cechuje je głęboki, czarny kolor. Polikrystaliczne z kolei są tańsze, ale za to mniej wydajne. Znajdują się w nich sprasowane płytki krzemowe, a ich kolor określany jest jako niebieski. Oba rodzaje są stosunkowo grube, w porównaniu do II generacji, zwanej cienkowarstwową. W tym przypadku do produkcji wykorzystuje się też inne półprzewodniki oprócz krzemu. Dzięki odpowiedniej technologii są o wiele tańsze, cieńsze oraz elastyczne. III generacja fotoogniw znajduje się aktualnie w fazie badań, dlatego na więcej szczegółów technicznych musimy jeszcze poczekać.
Sprawność ogniw
Największą, bo sięgającą wartości ponad 18%, charakteryzują się ogniwa monokrystaliczne. Około 15% uzyskują te polikrystaliczne, a cienkowarstwowe nie przekraczają 10%. Te ostatnie są jednak najtańsze. Wybierając odpowiednie ogniwa do planowanej instalacji, musimy znać zapotrzebowanie energetyczne naszego gospodarstwa domowego. To ważne, gdyż może okazać się, że nie wystarczy nam dachu, aby efektywnie je pokryć w ten sposób powstała energią, jeśli kupimy najtańsze panele fotowoltaiczne.
Koszty instalacji
Same panele to jednak nie wszystko. Co prawda można podłączyć niektóre urządzenia bezpośrednio do nich, ale takie rozwiązanie doprowadzić może do ich uszkodzenia czy nieprawidłowego działania naszego sprzętu. Najczęściej w instalacjach PV stosuje się falowniki, które prąd stały zamieniają na zmienny, a także sterowniki. Taki zestaw pozwala na najlepszą kontrolę naszej małej elektrowni słonecznej. A jak rysuje się cena takiej instalacji? Wszystko zależy od technologii wykonania i jej mocy. Przed podjęciem decyzji warto więc wykonać tak zwany audyt energetyczny. Ogólnie rzecz ujmując, na kompletną, dobrej jakości instalację trzeba liczyć kilkadziesiąt tysięcy złotych. Jest to spory wydatek, ale generujący sporo bieżących oszczędności.
Rozliczenia z dostawcą energii
Energię, której nie zużyjemy, możemy „odsprzedać” dostawcy prądu, jednak nie za fizyczne pieniądze. Nadwyżki wyprodukowane w sezonie letnim, możemy „odebrać” jesienią czy zimą, kiedy to nasza instalacja nie będzie już aż tak wydajna ze względu na krótsze dzień. Wtedy pobierany z sieci prąd rozliczamy tym, co wcześniej do niej wprowadziliśmy. Warto jednak śledzić inicjatywy ustawodawcze w tym zakresie, ponieważ pojawiają się głosy, które mówią, że ten system należy zmodyfikować.
Bilans
Według statystyk, jednoosobowe gospodarstwo domowe zużywa między 900 a 1400 kWh rocznie. Przy założeniu ceny 1kWh na poziomie 0,78 PLN, prąd za cały rok będzie nas kosztować maksymalnie 1092 PLN. W takim przypadku instalacja PV, której koszt to 50 tysięcy PLN zwróciłaby się nam dopiero za około 50 lat. Oczywiście przy założeniu, że zredukuje ona rachunki za energię do 0, co w praktyce jest bardzo trudne. Co innego, jeśli posiadamy 5-osobową rodzinę. Wtedy roczny koszt energii elektrycznej może sięgnąć nawet 5000 PLN, a instalacja fotowoltaiczna zwróci się już po 10 latach.
To oczywiście tylko proste obliczenia, które w praktyce są dużo bardziej skomplikowane. Przykładowo – jeśli zamiast ogrzewania gazowego zastosujemy elektryczne w połączeniu z instalacją PV, zaoszczędzimy również na zużyciu gazu w sezonie grzewczym, co skróci nam okres zwrotu inwestycji.
Opłaca się, czy nie? 4 zalety fotowoltaiki
- Trzeba to wyraźnie podkreślić, że instalacja fotowoltaiczna to duży koszt, a kilkadziesiąt lat oczekiwania na zwrot inwestycji to dość długi czas. Niemniej skorzystać możemy z programów unijnych czy rządowych, w ramach których uzyskamy spore dofinansowanie na ten cel.
- Planowane, stopniowe odchodzenie w gospodarce od pozyskiwania energii elektrycznej z wykorzystaniem węgla, będzie zapewne wiązać się ze znacznymi wzrostami jej cen.
- PV wykorzystuje naturalną energię słońca do produkcji prądu elektrycznego, co jest bardziej ekologiczne niż stosowanie do węgla.
- Posiadając instalację fotowoltaiczną w domu, zyskujemy pewnego rodzaju niezależność energetyczną, gdyż prąd wytwarzamy sobie sami.
Pomimo tego, że zjawisko fotowoltaiki jest znane od dłuższego czasu, to na szeroką, przemysłową skalę zaczęto wykorzystywać je stosunkowo niedawno. Domowa instalacja PV to inwestycja, która zwraca się wiele lat. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę możliwe do uzyskania na ten cel dotacje, stale rosnące ceny prądu oraz kwestie ekologiczne, to dojdziemy do wniosku, że istotnie może ona być dla nas dobrym i opłacalnym rozwiązaniem.
