Trochę historii

W roku 1839 Aleksander Edmund Becquerel mając zaledwie 19 lat prowadził badania nad elektrycznością, magnetyką i optyką. Jako pierwszy odkrył zjawisko fotowoltaiczne, gdy stwierdził pojawienie się napięcia elektrycznego na elektrodach pokrytych chlorkiem srebra wystawionych na działania promieniowana elektromagnetycznego (światła widzialnego). Prowadził nadal swoje badania jednak nie udało mu się wyjaśnić mechanizmu powstawania tego zjawiska.

Dopiero w 1904 roku wyjaśnienia i matematycznego opis efektu fotoelektrycznego podjął się Albert Einstein. Jego praca z 1905 roku wysuwała hipotezę kwantów światła, nazwanych potem fotonami. Za odkrycie i wyjaśnienie praw efektu fotoelektrycznego Einstein otrzymał w 1922 roku nagrodę Nobla za rok 1921.

W dużym uproszczeniu zgodnie z wyjaśnieniem A.Einsteina zjawisko fotoelektryczne polega na wybijaniu elektronów z metalu pod wpływem kwantów światła (fotonów). Energia każdego fotonu  jest równa iloczynowi częstotliwości fali elektromagnetycznej (świetlnej) odpowiadającej strumieniowi fotonów. Część pochłoniętej energii fotonu zostaje zużyta na wykonanie pracy przeciwko siłom przyciągającym (jony metalu są dodatnie). Reszta zaś stanowi energię kinetyczną elektronu.

Odnawialne Źródła Energii (OZE)

Pojęcie „odnawialne źródło energii” zostało zdefiniowanie normatywnie w Ustawie z 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii, dalej: „Ustawa o OZE” stanowi, iż OZE, to odnawialne, niekopalne źródła energii obejmujące energię wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię aerotermalną, energię geotermalną, energię hydrotermalną, hydroenergię, energię fal, prądów i pływów morskich, energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz z biopłynów (art. 2 ustawy o OZE).

 Odnawialne źródła energii (OZE) to nośniki energii, których wykorzystanie nie powoduje nieodwracalnych ubytków, deficytów tego źródła w środowisku. Ich zasoby stale się uzupełniają i nie wyczerpują, przy czym proces uzupełnienia może zachodzić samoistnie, naturalnie, a odnowienie zasobu nie wymaga ingerencji ingerencja człowieka (np. wiatr). Źródłem energii odnawialnej jest m.in. promieniowanie słoneczne, wiatr, ciepło z wnętrza Ziemi, woda, biomasa, biogaz, biopaliwa.

Ze wskazanych powyżej źródeł można pozyskiwać: energię elektryczną, ciepło, chłód oraz biokomponenty. Wykorzystywanie energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych w najmniejszym stopniu wpływa negatywnie na środowisko naturalne niż pozyskanie paliw kopalnych. Przede wszystkim wykorzystywanie OZE ogranicza emisję gazów cieplarnianych i substancji szkodliwych

Energia słoneczna – co warto wiedzieć

Energia słoneczna jest jednym z najbardziej powszechnych, najczystszych i naturalnych źródeł energii, uznawana jest za bardzo obiecujące źródło..

Przykładów wykorzystania energii słonecznej nie musimy szukać daleko – wystarczy zwrócić uwagę na dachy domostw w najbliższej okolicy. Na pewno znajdziemy panele pozyskujące energię słoneczną do ogrzewania wody , produkcji energii elektrycznej. Coraz częściej widzimy również panele fotowoltaiczne zasilające energią słoneczną znaki drogowe, tablice ogłoszeniowe czy parkometry.

Ilość energii słonecznej, jaka dociera do Ziemi w postaci promieniowania słonecznego mierzy się poprzez wyznaczenie natężenia promieniowania słonecznego. W Polsce wartość ta oscyluje w granicy od około 900 do 1200 kWh/m2. Takie wartości energii słonecznej podobne są również w krajach jak Niemcy, czy północna Francja, ale większe niż w krajach Skandynawskich, gdzie od dawna energia słoneczna pozyskiwana jest na szeroką skalę.

Energia słoneczna pozwala na zaoszczędzenie do 70% kosztów ogrzewania ciepłej wody przez cały rok, a w okresie zimowym, przy centralnym ogrzewaniu, do 60% kosztów tradycyjnej energii. Korzystając z energii słonecznej stajemy się niezależni od zewnętrznych dostawców i zabezpieczamy się przed kolejnymi podwyżkami cen energii i kosztów jej przesyłu (np. tzw.  opłaty mocowej która obowiązuje od 01.01.2021 dla wszystkich odbiorców energii elektrycznej)

Energia słoneczna może być przetwarzana nieustannie, przez cały rok, a podstawową różnicą między słonecznym, a pochmurnym dniem jest ilość pozyskanej energii. Kiedy słońce ukrywa się za chmurami, efektywność instalacji pozyskujących energię słoneczną spada, ale panele cały czas produkują ciepło czy prąd ale w mniejszych ilościach.

Jak możemy wykorzystać energię słoneczną?

Energia słoneczna może być wykorzystana do pozyskania zarówno energii cieplnej, jak i elektryczności. Należy jednak pamiętać, że jeżeli chcemy zamienić energię słoneczną na ciepło, potrzebujemy innej instalacji, niż w przypadku zamiany energii słonecznej na elektryczność. Wielu zainteresowanych energią słoneczną czytało lub słyszało o takich określeniach jak kolektory słoneczne, panele słoneczne, czy panele fotowoltaiczne.

Kolektory słoneczne

Jeżeli jesteśmy zainteresowani konwersją energii słonecznej na energię cieplną, musimy zastosować kolektory słoneczne, zwane również panelami solarnymi. Panele wychwytują energię słoneczną i konwertują ją na ciepło. W zależności od licznych warunków sprawność konwersji energii słonecznej może sięgać nawet do 90%. Kolektory słoneczne (tzw. solary) możemy zastosować do konwersji energii słonecznej na:

• podgrzanie wody w budynkach mieszkalnych;
• ogrzewanie wody w basenach;
• podgrzanie wody w budynkach przemysłowych;
• podgrzanie wody w przedsiębiorstwach – hotelach, restauracjach, szpitalach, szkołach;
• wspomaganie w ogrzaniu budynków i innych pomieszczeń (ogrzewanie ścienne i podłogowe).

Konwersja energii słonecznej przez panele płaskie jest łatwiejszym i tańszym rozwiązaniem. Kolektory rurowe są nowszą generacją paneli, przez co jest to rozwiązanie droższe, ale jednocześnie bardziej efektywne.

Panele fotowoltaiczne

Jeżeli jesteśmy zainteresowani konwersją energii słonecznej na elektryczność, musimy zainstalować panele fotowoltaiczne (PV). Panele fotowoltaiczne przetwarzają energię słoneczną na prąd elektryczny w ogniwie zbudowanym, w oparciu o krzem. W celu uzyskania większego napięcia panele łączy się równolegle lub szeregowo.

Taka instalacja jest podłączona do lokalnej sieci energetycznej. Produkowana przez panele fotowoltaiczne energia wykorzystywana jest w pierwszej kolejności na zaspokojenie własnych potrzeb (domu lub firmy) a nadwyżka wysyłana do sieci energetycznej. Nadwyżka odbierana jest w momencie gdy aktualna produkcja jest mniejsza niż aktualne zapotrzebowanie domu lub firmy. Za przechowanie energii w sieci energetycznej Zakład Energetyczny pobiera opłatę w postaci zatrzymania dla siebie cześć magazynowanej energii, którą wyprodukowała Twoja instalacja. Procent zatrzymanej energii zależy od mocy zainstalowanych paneli fotowoltaicznych. Więcej na ten temat dowiesz się w kolejnym rozdziale.

Prosument –  kto to taki?

Zgodnie ustawą OZE prosumentem nazwany jest to odbiorca końcowy energii, który dokonuje nabycia energii elektrycznej na podstawie umowy kompleksowej (sprzedaż i dostawę energii elektrycznej) wytwarzającego energię elektryczną z mikroinstalacji na potrzeby własne. Jako mikroinstalacje traktowane są elektrownie słoneczne o mocy do 50 kWp. Prosument posiada wyłącznie prawo do produkcji na własne potrzeby bez możliwości obrotu energią elektryczną.

Moc mikroinstalacji możliwa do zainstalowania na potrzeby domu lub firmy nie może być większa niż moc określona w umowie kompleksowej z Operatorem Systemu Dystrybucyjnego ( Zakładem Energetycznym – ZE).

W ramach umowy kompleksowej Prosument rozlicza się z ZE na podstawie tzw systemu opustów.

System opustów ( zwany także net-metering) dzieli się na dwie części ze względu na moc zainstalowanych paneli:

• do 10 kWp możemy oddawać nadwyżkę energii do sieci i w momencie

kiedy zużywamy więcej energii niż produkujemy to odzyskujemy aż 80% oddanej energii

• od 10 do 50 kWp możemy oddawać nadwyżkę energii do sieci i w momencie

kiedy zużywamy więcej energii niż produkujemy to odzyskujemy 70% oddanej energii

Na odebranie energii w ramach systemu opustów (zgodnie z obowiązującymi przepisami) prosument ma aż 12 miesięcy od końca miesiąca w którym przesłał nadwyżkę tzn. że energię „zmagazynowaną” w sieci ZE w miesiącu kwietniu br. roku może odebrać do końca maja następnego roku. Zmagazynowane w lecie nadwyżki energii może odbierać w nocy lub/i okresie zimowym gdy produkcja nie pokrywa zapotrzebowania.

Firmy które zdecydują się na wykorzystanie paneli fotowoltaicznych o mocy do 50 kWp mogą również korzystać z zasad obowiązujących dla prosumentów chyba, że zdecydują się na rozwiązanie gdzie zamiast przechowywana nadwyżek ZE odkupi je za cenę zbliżoną do ceny energii na Towarowej Giełdzie Energii. Rozwiązanie takie jest sporadycznie stosowane przez firmy ze względu na mniejszą opłacalności w porównaniu z systemem opustów.

Aktualnie pojawiają się też inne możliwości magazynowania nadwyżek energii poprzez zastosowanie własnych magazynów. W takim przypadku nadwyżka energii elektrycznej zamiast trafiać do sieci ZE gromadzona jest we własnym magazynie energii i pobierana w momencie zapotrzebowania w domu lub firmie. Po naładowaniu magazyny nadwyżka przekazywana jest do sieci ZE skąd jej odbiór możliwy jest na zasadach systemu opustów opisanego powyżej.

Opłacalność inwestycji w instalacje fotowoltaiczną

Poza niewątpliwym efektem ekologicznym wykorzystanie produkcji energii elektrycznej na własne potrzeby jest opłacalne ekonomiczne dla gospodarstw domowych i  biznesu.

Przy obecnie obowiązujących cenach energii i jej dystrybucji czas zwrotu z inwestycji przekracza znacznie 10 % w skali roku co oznacza, że jest to teraz jedna z najbardziej korzystnych inwestycji. Czas zwrotu z takiej instalacji zależy od wielu czynników i nie można w sposób ogólny określić dla całego rynku poziomu opłacalności. Dla porównania inwestycja w wynajem nieruchomości ( np. mieszkań ) to 4-5% a lokata bankowa ok 0,1-0,05%. Wszystko wskazuje, ze za chwile pojawią się ujemne stopy procentowe na rachunkach bankowych.

Gospodarstwa domowe i biznes maja różne koszty  zakupu energii co wraz z programami wsparcie krajowego i lokalnego powoduje, że opłacalność każdej instalacji należy wyliczać dla przypadku oddzielnie.

Na koniec 2020 roku liczba instalacji fotowoltaicznych przyłączonych do sieci energetycznej przekroczy 300 tyś  gdy dla porównania w 2017 roku  było ok 16 tyś.

Do tak dużego wzrostu przyczyniły się ciągłe podwyżki cen energii elektrycznej, wprowadzenie korzystnych regulacji prawnych  (prosument), dofinansowanie oraz ulgi podatkowe.

Zniesione zostały także cła antydumpingowe na komponenty produkowane poza Unia Europejską.

Na pewno chcesz wiedzieć jak przedstawia się opłacalność takiej inwestycji w Twoim przypadku. Na to pytanie odpowie nasz ekspert po wstępnej analizie w czasie rozmowy telefonicznej. Przedstawi również możliwe opcje finansowania, uzyskania dotacji i ulg podatkowych.

Im więcej zużywasz energii w domu lub firmie tym większe są korzyści dla naszego środowiska naturalnego i Twojego budżetu.

Im szybciej podejmiesz decyzje tym szybciej zaczniesz oszczędzać!