Zadanie 1.3.1

OZE – to odnawialne źródła energii, przyszłość energetyki i nadzieja na ograniczenie  zmian klimatycznych. Choć dotychczas w 85% korzystaliśmy z paliw kopalnych, dziś wiemy, że są one przyczyną zanieczyszczenia środowiska, wzrostu średniej globalnej temperatury i wyczerpywania się zasobów Ziemi.

Odnawialne źródła energii wykorzystują naturalne zasoby Ziemi, które nie są szkodliwe dla środowiska w postaci emisji CO2 i, jak sama nazwa wskazuje, nie wyczerpują się i są w stanie szybko się zregenerować. Są to:

– energia wodna (zwana też hydroenergią) – jest prawdopodobnie najstarszym i najczęściej wykorzystywanym przez człowieka źródłem energii odnawialnej. Bazuje na wykorzystaniu energii kinetycznej przepływającej wody.

– energia wiatru – współcześnie stosowane turbiny wiatrowe przekształcają energię wiatrową na energię mechaniczną, która dalej zamieniana jest na energię elektryczną.

– energia słoneczna – w postaci bezpośredniej wykorzystuje się ją do produkcji energii elektrycznej przy pomocy fotoogniw – energia fotowoltaiczna, oraz do produkcji energii cieplnej, przy zastosowaniu systemów, które mechanicznie przekazują ciepło za pomocą cieczy roboczych: olei, wody lub powietrza.

– energia geotermalna – pochodzi z wnętrza Ziemi, jest zgromadzona w skałach i wodach podziemnych, wykorzystuje się ją do celów cieplnych i elektrycznych;

– biomasa – to cała obecna na Ziemi materia organiczna, a więc wszelkiego rodzaju substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego ulegające biodegradacji. Tradycyjnie przez biomasę rozumie się odpady oraz pozostałości pochodzące z gospodarstw domowych i przemysłu. Coraz częściej prowadzi się jednak uprawy tzw. roślin energetycznych, które odznaczają się dużym przyrostem rocznym, wysoką wartością opałową.

Każde ze źródeł energii ma swoją efektywność energetyczną. Jest to stosunek ilości energii zaoszczędzonej w porównaniu do ilości energii zużywanej. Poprawie efektywności energetycznej służą przedsięwzięcia takie jak np.: przebudowa lub remont budynków wraz z instalacjami i urządzeniami technicznymi, czy też modernizacja lub wymiana np. oświetlenia.

Obecnie udział odnawialnych źródeł energii w bilansie paliwowo-energetycznym świata wynosi około 18%.Najczęściej wykorzystywanym OZE w świecie jest biomasa oraz energia wodna. Do roku 2020 na mocy pakietu klimatyczno-energetycznego kraje członkowskie mają osiągnąć wspólnie 20% udział energii z OZE w całkowitym zużyciu energii. Polska, jako członek Unii, również jest zobligowana do zwiększenia udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym. Obecnie w Polsce produkcja energii z OZE wynosi ok. 12%, natomiast do roku 2020 ma ona wzrosnąć do 15%Z roku na rok, udział OZE zwiększa się.

W Polsce coraz bardziej popularna staje się energetyka słoneczna. Na początku 2020 roku osiągnęła niemal 1300 MW, a cztery miesiące później wynosiła prawie 1700 MW. Polska znalazła się w czołowej piątce unijnych krajów, największym przyroście mocy w elektrowniach słonecznych w 2019 r. Przed nami znalazły się tylko Hiszpania, Niemcy, Holandia i Francja.

Rozwojowi OZE pomagają oferowane programy np. Czyste Powietrze. Jest to kompleksowy program, którego celem jest zmniejszenie lub uniknięcie emisji pyłów i innych zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery przez domy jednorodzinne. Program skupia się na wymianie starych pieców i kotłów na paliwo stałe oraz termomodernizacji budynków jednorodzinnych. Działania te nie tylko pomogą chronić środowisko, ale dodatkowo zwiększą domowy budżet, dzięki oszczędnościom finansowym.

Program „Mój prąd” oferuje dofinansowanie do fotowoltaiki i już od kilku lat cieszy się w Polsce ogromnym zainteresowaniem. Jest to nic innego jak dofinansowanie instalacji PV o mocy 2-10 kW. Obejmuje ono połowę kosztów kwalifikowanych mikroinstalacji wchodzącej w skład przedsięwzięcia, ale nie więcej niż 5 tys. zł liczone na jedną inwestycję. Rozliczenie wyprodukowanego prądu odbywa się systemem „net metering-u” – jest to rozliczanie energii elektrycznej wyprodukowanej z instalacji fotowoltaicznej z energią elektryczną zużytą w okresie rozliczeniowym – kWh wyprodukowanej za kWh zużytej. Dla instalacji o mocy od 0 do 10 kW obowiązuje wskaźnik 1:0,8 tj. jeżeli wyprodukujemy i oddamy do sieci np. 1.000 kWh, to odbierzemy 8.00 kWh. Dla instalacji o mocy powyżej 10 kW wskaźnik ten to 1:0,7.

Ciekawą propozycją są również taryfy FIT, które obejmują instalacje o mocy zainstalowanej mniejszej niż 500 kW. Polegają na uzyskaniu przez wytwórcę uprawnienia do zawarcia ze sprzedawcą zobowiązanym umowy sprzedaży energii elektrycznej po stałej cenie, która stanowi 90% ceny referencyjnej.

Istnieje wiele możliwości wsparcia finansowego mikroinstalacji OZE. Tylko od nas zależy, czy chcemy pomóc chronić nasze środowisko.

Zadanie 1.3.2

Instalacja fotowoltaiczna jest to zestaw niezbędnych urządzeń, którego celem jest wyprodukowanie prądu z promieni słonecznych. Na instalację składają się panele fotowoltaiczne, falownik (inaczej inwerter) i dwukierunkowy licznik energii. Panele fotowoltaiczne pochłaniają fotony (czyli elementarne cząstki światła) i przetwarzają je w prąd stały, który poprzez przewód prądu stałego przepływa do falownika. Z kolei falownik (inwerter) przetwarza ten prąd stały w prąd zmienny, z którego właśnie korzystamy w domu.

Panele fotowoltaiczne wraz z wszystkimi innymi niezbędnymi elementami mogą być montowane w jednym z dwóch rodzajów systemów: off/on grid.

System off-grid jest używany w domkach letniskowych lub przez te osoby które chcą całkowicie odciąć się od dostawców energii elektrycznej. Oprócz składowych elementów instalacji niezbędne są tu akumulatory. Proces ładowania akumulatorów kontrolowany jest przez regulator ładowania i zabezpiecza akumulator przed przeładowaniem, a w konsekwencji uszkodzeniem. Podczas poboru energii, prąd stały przekazywany jest z akumulatorów do falownika, który zmienia jego parametry na prąd zmienny. Instalacja ta jest wyraźnie droższa od systemu on-grid i nie mamy możliwości przesyłu wytworzonego prądu.

System on -grid używa się najczęściej w domach połączonych siecią elektryczną,  pozwala on na bieżące spożytkowanie prądu produkowanego przez fotoogniwa, a także przesył jego nadwyżek do sieci. Nadwyżki energii oddawane do sieci są rozliczane na rachunku za energię kupowaną z sieci.

Na wydajność systemu fotowoltaicznego wpływają następujące czynniki:

  • Natężenie promieniowania słonecznego padającego na moduł;  jeśli pogoda nie jest odpowiednia np. niebo jest zachmurzone wydajność będzie ograniczona, to samo dotyczy miesięcy zimowych. Najlepszymi w Polsce terenami do wykorzystania promieni słonecznych są Podkarpacie, Lubelszczyzna i Ziemia Świętokrzyska.
  • Kątpod jakim padają promienie słoneczne – optymalne ustawienie to pochylenie paneli fotowoltaicznych 30-40 stopni na południe.  Każde odchylenie od kierunku południowego oraz pochylenie poza wskazany zakres będzie skutkowało spadkiem produkowanej rocznie energii.
  • Sposób montażu instalacji -Stosując te same komponenty najwyższy uzysk będą miały instalacje wolnostojące, które naturalnie będą schładzane przez swobodny przepływ powietrza. Montaż generatora fotowoltaicznego na dachu przy zachowaniu odstępów umożliwiających wentylację zmniejsza wydajność w stosunku do instalacji wolnostojącej o 2-5%.
  • Technologia wykorzystanych do produkcji paneli fotowoltaicznych – uzyskanie wysokiej wydajności głównie zależy od parametrów komponentów głównie paneli fotowoltaicznych (monokrystaliczne lub polikrystaliczne) i inwertera. Różnica pomiędzy panelami monokrystalicznymi a polikrystalicznymi, oprócz różnicy widocznej czyli koloru i kształtu, polega przede wszystkim na sprawności ogniwa oraz absorpcji światła rozproszonego. W polskich warunkach klimatycznych najlepiej sprawdzają się panele polikrystaliczne ponieważ pochłaniają więcej światła rozproszonego, więc są bardziej skuteczne.

Każdy z nas może stać się prosumentem, czyli ,,producentem” i ,,konsumentem” energii elektrycznej:  osobą, która wytwarza energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii na własne potrzeby za pomocą mikroinstalacji, a nadwyżki wyprodukowanej energii przekazuje do sieci.