Fotowoltaika – pozyskiwanie energii ze słońca. Czy warto w nią zainwestować?

Fotowoltaika – jak działa? Pozyskiwanie energii słonecznej nie jest koncepcją nową. Z pewnością korzystasz z niej od dawna, choćby w bateriach zasilających kalkulator. Dowiedz się, jak działają instalacje fotowoltaiczne na większą skalę.

Każdego roku otrzymujemy informacje o przekroczonych kolejnych granicach, które oznaczają nieodwracalne zniszczenie naszego środowiska naturalnego. Topnienie lodowców, zanieczyszczone powietrze czy masowe pozyskiwanie nieodnawialnych zasobów naturalnych może mieć opłakane skutki. Dlatego coraz większą popularnością cieszą się odnawialne źródła energii. Jednym z nich jest fotowoltaika, czyli pozyskiwanie energii ze słońca. 

Instalacja fotowoltaiczna – co to jest?

Zastanawiasz się: fotowoltaika – co to jest? To nic innego jak wykorzystywanie energii pozyskiwanej z promieni słonecznych. To technologia całkowicie bezinwazyjna dla środowiska i możliwa do zastosowania niemal na każdej szerokości geograficznej. Oczywiście na jej opłacalność wpływa intensywność promieni słonecznych. Mimo tego nawet w naszym klimacie inwestycja w fotowoltaikę jest opłacalna i szybko się zwraca. 

Fotowoltaika – jak działa?

Pierwsze obserwacje pozyskiwania energii słonecznej pochodzą jeszcze z XIX wieku. Jednak dotychczas wytworzenie podzespołów do pobierania i przetwarzania energii było bardzo drogie. W związku z tym produkcja i montaż fotowoltaiki na szeroką skalę nie opłacały się z punktu widzenia ekonomii. 

Jak działa fotowoltaika? Kluczem do sukcesu jest pozyskiwanie fotonów z wystawionych na słońce paneli. To właśnie energia zawarta w tych drobnych cząsteczkach przetwarzana jest na prąd za pomocą paneli fotowoltaicznych, zazwyczaj wykonanych z krzemu. Ten proces fachowo nazywany jest konwersją promieniowania. Im więcej fotonów uda się zebrać i przetworzyć, tym większa jest wydajność paneli.

Żeby pozyskana energia mogła zasilać klasyczne urządzenia elektryczne, musi być przetworzona z prądu stałego na prąd zmienny. Ten proces przeprowadza falownik, czyli inwerter, który tworzy część systemu fotowoltaicznego. W ten sposób uzyskujesz prąd identyczny z sieciowym, który możesz wykorzystać według własnych potrzeb. Dzięki temu ograniczasz zapotrzebowanie na energię powstającą w procesie spalania węgla. Pozyskaną energię można magazynować samodzielnie w akumulatorach lub w sieci firmy energetycznej. Więcej na ten temat znajdziesz w dalszej części tekstu. 

Zalety ogniw fotowoltaicznych

Fotowoltaika jest bardzo korzystnym sposobem na pozyskiwanie energii przede wszystkim z punktu widzenia ekologii. Nie wymaga pozyskiwania żadnych zasobów naturalnych, takich jak węgiel czy drewno. Nie wykorzystuje także procesów spalania do wytwarzania ciepła. Dzięki temu do minimum ograniczone jest także wydalanie szkodliwych związku do atmosfery w postaci dymu. To pozwala w pewnym stopniu ograniczyć efekt cieplarniany.

Jednak na panele słoneczne należy spojrzeć nie tylko globalnie, ale przede wszystkim lokalnie. Ogrzewanie węglem emituje szkodliwe spaliny w obrębie pieca, czyli twojego domu. Część cząsteczek zostanie poniesiona przez wiatr dalej, jednak większość utrzyma się w okolicy. Będziesz nimi oddychał ty, twoi bliscy, rodzina i sąsiedzi. Ograniczenie emisji spalin z własnego pieca węglowego będzie miało wpływ na czystość powietrza przede wszystkim w twojej najbliższej okolicy. 

Wymieniając korzyści, nie można zapomnieć o tych finansowych. Za promienie słoneczne na razie nie są pobierane podatki i trzeba korzystać z ich dobrodziejstwa. Nic nie kosztuje cię także pozyskiwanie ich, a jedynym kosztem jest jednorazowa inwestycja w całą konstrukcję sieci. Co najważniejsze, panele możesz zamontować nie tylko na powierzchni dachu, ale także na wolnej przestrzeni przed domem lub firmą. Dzięki temu w kolejnych miesiącach będziesz mógł liczyć tylko zysk, analizując rachunki za energię. 

Fotowoltaika daje również pewne poczucie niezależności energetycznej. Dobrze zaprojektowana sieć jest w stanie pozyskać energię odpowiadającą całkowitemu zapotrzebowaniu obiektu na prąd. Często nawet jest w stanie wygenerować nadwyżki w skali roku. Dzięki temu nie będą cię interesowały podwyżki czy nawet czasowe problemy z siecią. 

Ile kosztują panele fotowoltaiczne?

Akcesoria do tworzenia ogniw fotowoltaicznych wykonywane są coraz niższym kosztem. Wpływa to na rokroczny spadek cen gotowych systemów. Mimo wszystko przeciętny Kowalski może mieć kłopot z wygenerowaniem sumy potrzebnej na instalację. Problemu wcale nie zmniejsza dopłata z funduszy unijnych, która zaczęła być przyznawana w 2019 roku.

Największy wpływ na koszt instalacji ma jej wielkość. Określa się ją najczęściej w mocy, jaką jest w stanie wygenerować, podawaną w kilowatach (kW). Analizując rynek i zapotrzebowanie klientów na energię, można określić średnią moc instalacji, która dla prywatnych użytkowników wynosi pomiędzy 5 a 6 kW. Koszt takich instalacji to około 25 tysięcy złotych. Nie jest on stały i zależy między innymi od wykonawcy lub trudności w montażu. Z przedstawionych powyżej danych wynika, że koszt każdego 1000 kW sieci fotowoltaicznej to około 4,5 tysiąca złotych. 

W tym miejscu warto wspomnieć o dopłatach w ramach programu „Mój prąd”. Pomoc skierowana jest do wszystkich osób fizycznych, które zdecydują się na montaż sieci fotowoltaicznej. Obejmuje ona instalacje o mocy od 2 do 10 kW, które podłączone są do sieci dystrybucji energii. Dopłata wynosi nie więcej niż 50% kosztów poniesionych przez inwestora, jednak górna granica pomocy ustawiona jest na pułapie 5 tysięcy złotych. Analizując powyższe dane, z pewnością zauważysz, że stanowi to zaledwie niewielką część kosztów standardowych instalacji. 

Opłacalność fotowoltaiki – czy warto?

Skoro wiesz już w przybliżeniu, ile kosztują instalacje fotowoltaiczne, pewnie zapytasz, czy to się opłaca. Wszystko zależy od tego, co bierzesz pod uwagę, wspominając o opłacalności. Z punktu widzenia środowiska naturalnego nawet najmniejsza instalacja jest krokiem w stronę ograniczenia emisji szkodliwych czynników. Dlatego z punktu widzenia naszej planety bezwzględnie warto inwestować w fotowoltaikę.

Inną kwestią jest zwrot kosztów poniesionych w związku ze wznoszeniem konstrukcji. Tu z kolei wiele zależy od twojego podejścia i tego, jak szybko oczekujesz zwrotu zainwestowanych pieniędzy. Jeśli sieć w Twoim domu będzie dobrze zaprojektowana, możesz nie ponosić opłat związanych z zakupem energii od operatora. Pozostaną jedynie koszty utrzymania sieci, z czego nie warto rezygnować. 

Wyobraźmy sobie zatem przykładowy dom jednorodzinny, który zużywa prąd na poziomie 4,5 kWh rocznie. Instalacja fotowoltaiczna, która jest w stanie pokryć to zapotrzebowanie, kosztuje około 20 tysięcy złotych. Od tej sumy już na wstępie można odjąć 5 tysięcy złotych dofinansowania. Średni miesięczny rachunek za energię elektryczną przy podobnym zużyciu wynosi 250 złotych, co w skali roku generuje koszty 3 tysiące złotych. Jak łatwo policzyć, zwrot może nastąpić już po 5 latach od montażu sieci. Oczywiście to optymistyczne założenie i należy liczyć się z kosztami utrzymania, ubezpieczeniem czy potrzebą wymiany falownika po kilku latach. Dlatego dla takich sieci z reguły przyjmuje się zwrot kosztów po 7 latach od montażu. Przy założeniu, że instalacja ma działać przez 20 lat, większość tego okresu panele będą dla ciebie generowały czysty zysk.

Fotowoltaika – czy warto podłączać się do sieci dostawcy?

Wcześniej wspomniano o potrzebie podłączenia nowej instalacji do sieci operatora. Wówczas twoje panele na dachu staną się częścią sieci energetycznej. Choć będzie to generowało pewne koszty związane z utrzymaniem łącza, to rozwiązanie jest zdecydowanie korzystne dla ciebie. Dlaczego? 

Z pewnością wiesz już, że panele fotowoltaiczne nie generują takiej samej ilości energii przez cały rok. Mało tego, nawet ilość wytworzonego prądu rok do roku może być inna. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest pogoda, a w zasadzie liczba dni słonecznych. Panele pobierają energię słoneczną o każdej porze roku, nawet zimą. Jednak największą efektywność mają w lecie, kiedy słońce najbardziej je nagrzewa. Dlatego w roku, kiedy dni słonecznych będzie więcej, sieć wyprodukuje więcej energii.

Zgodnie z wcześniejszymi założeniami, twoja sieć fotowoltaiczna najwięcej energii wygeneruje latem, kiedy jej zużycie jest najmniejsze. Żeby nie stracić tego zasobu, należy go magazynować. Można użyć do tego akumulatorów, jednak to kosztowne przedsięwzięcie. Żeby zmagazynować tyle energii potrzeba będzie drogiego sprzętu, który zajmie wiele miejsca i stosunkowo szybko straci efektywność. Dlatego alternatywnym rozwiązaniem będzie magazynowanie nadwyżek energii u operatora. 

Umowa z dostawcą energii przewiduje, że nadwyżki energii możemy przesyłać do operatora. Dzięki temu energia zaoszczędzona w okresie letnim się nie marnuje. Będziesz mógł z niej korzystać w okresie zimowym, kiedy panele nie będą w stanie wygenerować jej odpowiednio dużo. Wówczas operator będzie dostarczał ci prąd wygenerowany w słonecznych miesiącach.

Żeby nie było zbyt optymistycznie, umowy najczęściej dają ci 365 dni na wykorzystanie wygenerowanej energii, przy czym korzysta się w pierwszej kolejności z najstarszych zasobów. Przykładowo, nadwyżki wygenerowane 1 lipca możesz zużyć do 30 czerwca kolejnego roku. Jeśli nie uda ci się wykorzystać prądu, nadwyżki przepadają na rzecz operatora. Drugim minusem jest koszt magazynowania energii w instalacjach operatora pobierany właśnie w energii. W zależności od wielkości sieci będziemy mogli odebrać od 70 do 80 procent wygenerowanych nadwyżek. 

Fotowoltaika to jedna z najszybciej rozwijających się gałęzi energetyki. Obecnie prawie 10% całej energii produkowanej na terenie naszego kraju pochodzi z tego źródła. Szacuje się, że przy utrzymaniu tempa wzrostu pod koniec 2021 roku możemy podwoić tę wartość. Wszystko zależy jednak od utrzymania dopłat z funduszy unijnych i tego, w jaki sposób pandemia odbije się na gospodarce.