Kas yra fotoelektra?

Žodis fotovoltaika yra dviejų žodžių, susijusių su fizika, junginys, ty žodis „foto” reiškia šviesą ir „voltas” reiškia vienetą, kuriuo išreiškiame srovės įtampą. Fotoelektra yra mokslo ir ekonomikos sektorius, orientuotas į saulės energijos pavertimą elektros energija.

Pagrindinis fotovoltinės elektrinės elementas yra fotovoltiniai moduliai (liaudiškai vadinami saulės kolektoriais). Fotovoltinės plokštės susideda iš puslaidininkinių elementų, kurie dėl fotovoltinio reiškinio saulės energiją paverčia elektra. Ląstelė sudaryta iš dviejų puslaidininkių sluoksnių – n tipo ir p tipo bei sujungtų elektrodų – viršutinio ir apatinio. Dėl saulės šviesos poveikio fotovoltiniams elementams elektronus išmuša fotonai. Dėl išmušimo susidaro potencialų skirtumas, po kurio atsiranda nuolatinė srovė.

Visų pirma, reikia atsiminti, kad fotovoltinės energijos įrenginiai nėra saulės kolektorių įrenginiai, kurie naudojami tik vandeniui šildyti. Fotovoltinių elementų pagaminta energija gali būti saugoma naudojant baterijas arba grąžinama į tinklą saugojimui ar pardavimui. Todėl fotovoltiniai įrenginiai skirstomi į du tipus:

1. On-Grid fotovoltinės elektrinės

Tai fotovoltinės įrangos tipas, integruotas į viešąjį tinklą. Toks montavimo būdas dažniausiai pasirenkamas Lenkijoje dėl palyginti mažos investicinės kainos ir gerų bei paprastų atsiskaitymo taisyklių. Tinklo inverteris grąžina perteklių į Energetikos gamyklą ir, priklausomai nuo atsiskaitymo būdo, perteklių galime parduoti arba padėti į saugyklą ir surinkti žiemą.

Remiantis Lenkijos Atsinaujinančių energijos išteklių įstatymu, fizinis asmuo gali lengvai ir greitai atsiskaityti už elektrą „nuolaidų“ sistemoje. Tereikia tapti gamintoju, t.y. pasirašyti naują sutartį su energetikos įmone dėl mikroinstaliacijų įvedimo, o papildoma elektra iš fotoelektros bus kaupiama pas skirstytuvą. Šią elektrą galime gauti tada, kai mums trūksta, pvz. žiemą (didesnės elektros energijos sąnaudos, mažesnė skydų išeiga dėl trumpesnių dienų, debesuotų dienų ir kt.). Jeigu turime mažesnę nei 10kW instaliaciją, galime surinkti 80% anksčiau pagamintos elektros energijos (energetikos įmonė 20% surenka kaip saugojimo išlaidas).

Neabejotini tinklo įrengimo pranašumai yra šie:

• dabartinis saulės baterijų gaminamos energijos suvartojimas,
• perteklinės energijos siuntimas į tinklą.

2. Off-Grid fotovoltinės elektrinės

Tai fotovoltinės įrangos tipas, kurį sudaro reguliatorius, keitiklis, saulės baterijos, baterijos ir valdiklis. Toks instaliacijos būdas dažniausiai pasirenkamas daugiabučiuose namuose, neturinčiuose prieigos prie bendrojo tinklo, arba kaimuose, kur dažnai nutrūksta nepatogūs elektros energijos tiekimas (elektroninė fotoelektra neveikia, kai neturime elektros iš tinklo). Ši sistema yra daug brangesnis sprendimas dėl aukštų individualaus energijos kaupimo (komponentų) kainų.

Saulės baterijų veikimo principą jau aptarėme ankstesnėje straipsnio dalyje. Kad fotovoltinė instaliacija būtų pilna ir tinkamai veiktų, jai taip pat reikia „įrenginio širdies“, t. y. keitiklio, dar vadinamo keitikliu. Inverteris apkrauna plokštes, ieškodamas maksimalaus galios taško (MPPT – nuoroda) iš plokščių virtinės, pasiekdamas optimalią stygos galią. Inverteris taip pat keičia nuolatinę srovę (DC) iš plokščių į kintamąją srovę (AC) ir tiekia elektros energiją į pastato tinklą. Tada gauta elektra patenka į kištukinius lizdus ir naudojama dabartiniam namuose esančių elektros prietaisų (televizorių, buitinės technikos, oro kondicionavimo, elektrinių viryklių, apšvietimo ir kt.) suvartojimui. Šiuolaikiniai inverteriai aprūpinti stebėjimo funkcijomis, t.y. informacija apie tam tikros instaliacijos gamybą siunčiama į gamintojo serverį naudojant įmontuotus WIFI modulius. Vartotojas gali patogiai stebėti savo elektrinės darbą naudodamas aplikaciją savo išmaniajame telefone ar interneto naršyklėje.

Kuo daugiau saulės baterijų ir ant jų kris saulės spindulių, tuo didesnį energijos išeigą pasiekia investuotojas. Štai kodėl fotovoltinės plokštės dažniau montuojamos ant stogo, o ne ant žemės – stogo nuolydis dažniausiai yra artimas optimaliam (apie 35 laipsniai), o jo aukšta padėtis taip pat reiškia, kad plokštės neturi šešėlių, todėl labai žalingas poveikis įrengimo efektyvumui (patikrinkite šešėliavimo poveikį – nuoroda). Saulės spinduliai yra nemokami, todėl investicijos į fotoelektrą atsiperka po kelerių metų. Be to, montavimas visiškai nereikalauja priežiūros, todėl nereikalauja jokių papildomų išlaidų.

Be anksčiau minėtų saulės baterijų ir inverterio, jums reikia daugybės priedų ir fotovoltinių komponentų, kurie sudaro PILNĄ FOTOVOLTINIŲ RINKINĮ (galima įsigyti mūsų parduotuvėje). Saulės energijos rinkinį sudaro:

• Fotovoltiniai moduliai
• Inverteris
• Aliuminio konstrukcija (PV bėgių profiliai, plytelių kabliai, trapecijos formos tilteliai)
• Nerūdijančio plieno laikantys elementai (PV dvigubo sriegio varžtai)
• Jungiamieji elementai (PV spaustukai, šešiabriauniai varžtai, bėgių įvadai)
• Saulės kabeliai
• MC4 jungtys
• Įžeminimo laidai
• DC PV apsauga nuo viršįtampių
• PV skirstomieji skydai (fotovoltinės skirstomosios dėžės)
• Elektros priedai (MC4 presavimo įrankiai, antgaliai, kilpos)

Dėl nuolaidų sistemos vartotojų įrenginiams (vadinamoji tinklo apskaita) fotovoltinės įrangos savininkas gali perduoti elektros energijos perteklių į tinklą ir jį surinkti per vienerius metus (kitą atsiskaitymo laikotarpį). Kitaip tariant, fotovoltinės elektrinės naudotojas turi teisę į metinį energijos balansavimą, t. y. kasmet atsiskaityti suvartotos ir pagamintos elektros energijos skirtumu. Tai reiškia, kad saulės baterijų savininkas ant stogo gali gauti elektros energiją, kai jos pagaminama mažai, pvz. žiemą. Todėl pirkėjo sutartis leidžia visiškai nepriklausomai nuo elektros kainų.

Įrengiant fotovoltinę elektrinę ant stogo elektros instaliacijos keisti nereikia. PV instaliacija dažniausiai jungiama prie pastato centrinio skirstomojo skydo, t.y. prie jau esančių ir nereikalaujančių modifikacijų įrenginių. Priklausomai nuo esamos elektros instaliacijos pastate – vienfazė ar trifazė, parenkama atitinkama fotovoltinė instaliacija 1 arba 3 fazėms.

Dviejų krypčių skaitiklis yra esminis komponentas norint teisingai apskaityti srovės srautą nuolaidų sistemoje. Dviejų krypčių skaitiklis subalansuoja energijos kiekį, paimtą iš tinklo, su energijos kiekiu, išleistu į tinklą iš fotovoltinės įrangos. Jo užduotis yra išmatuoti srovę dviem kryptimis. Priklausomai nuo jūsų turimo keitiklio tipo (vienfazis keitiklis arba trifazis keitiklis), įrengiamas atitinkamas skaitiklis.

Už skaitiklio pakeitimą dvikrypčiu yra atsakinga energetikos įmonė. Pateikus prašymą prijungti naują fotovoltinį įrenginį, atitinkamas objektas per 30 dienų turi svarstyti prašymą ir savo lėšomis pakeisti skaitiklį. Todėl mikroinstaliacijos investuotojas nemoka nei už naują skaitiklį, nei už jo keitimą.