Odnawialne źródła energii, jak sama nazwa wskazuje, są źródłami, których wyczerpanie nam nie zagraża. Dodatkowym i niewątpliwym ich atutem jest brak szkodliwego wpływu na środowisko naturalne. Naturalne zasoby odnawialnych źródeł energii bardzo szybko się odbudowują – możemy zatem stwierdzić, że będą z nami zawsze, a ich zasób się nigdy nie wyczerpie.

Rodzaje OZE:

Słońce (fotowoltaika): energia świetlna jest wykorzystywana do produkcji dwóch rodzajów energii odnawialnej: energii  ciepła , z którą wiąże się korzystanie z kolektorów słonecznych oraz energii elektrycznej, która wykorzystuje ogniwa fotowoltaiczne.

Wiatr (elektrownie wiatrowe):energia wiatrowa, która w połączeniu z turbinami wiatrowymi zamienia się energię wiatru na energię elektryczną.

Woda (elektrownie wodne): wykorzystują energię ruchu wody z rzek. Płynąca woda wprawia w ruch turbinę, która bezpośrednio połączona jest z prądnicą.

Geotermia –energię geotermalną pozyskuje się głównie poprzez pobieranie ciepła z wód geotermalnych oraz energii, która zawarta jest w glebie i wodach gruntowych.

Biomasa (biopaliwa): jest materią roślinną i zwierzęcą, która ulega biodegradacji i stanowi bazę do produkcji różnych biopaliw:  gazowych, ciekłych i stałych.

Doskonałym układem scalającym kilka rozwiązań ekologicznych są mikroinstalacje OZE  –  instalacje odnawialnego źródła energii o złączonej mocy elektrowni, wykorzystujące energie: ciepła ziemi, słoneczną, ciepło powietrza oraz wiatru. Najczęściej wykorzystywaną mikroinstalacją w gospodarstwach domowych są: pompa ciepła,  kolektory solarne, ogniwa fotowoltaiczne, małe siłownie wiatrowe.

Aby wykorzystanie energii pozyskanej z m.in. OZE było bardziej opłacalne, warto dodatkowo sprawdzić tzw efektywność energetyczną – stanowi ona stosunek uzyskanej wielkości efektu użytkowego danego obiektu lub urządzenia, w typowych warunkach ich użytkowania, do ilości zużytej przez nie energii. Jest wartością określającą skuteczność, a przede wszystkim sprawność danego elementu pod względem energetycznym.

Zawsze warto zwrócić uwagę na kwestie finansowe, a w szczególności w wykorzystaniu OZE, ponieważ  oszczędzamy nie tylko środowisko, ale również pieniądze. Zapewniają nam to: system FIT ( Feed in tariff) polegający na uzyskaniu przez wytwórcę uprawnienia do zawarcia ze sprzedawcą zobowiązanym umowy sprzedaży energii elektrycznej po stałej cenie, która stanowi 90% ceny referencyjnej oraz Net metering– to rozliczanie energii elektrycznej, która została wyprodukowana z instalacji fotowoltaicznej z energią elektryczną zużytą w okresie rozliczeniowym – kWh wyprodukowanej za kWh zużytej.

Niestety sytuacja Polski na tle innych krajów w aspekcie korzystania z OZE nie wygląda najlepiej. Dla przykładu w 2015 roku udział OZE w Polsce był znacznie niższy od zakładanego przez rząd celu w wysokości 12,08%. Polska jest też wśród dziewięciu państw najbardziej oddalonych od, uzgodnionego z Unią Europejską, „zielonego” celu na 2020 rok, który dla naszego kraju wynosi 15%.Tymczasem już 11 państw Unii przekroczyło swoje cele na 2020 rok. W tym gronie znalazły się odpowiednio: Chorwacja, Czechy, Estonia, Bułgaria, Litwa, Węgry, Szwecja, Finlandia, Rumunia, Włochy i Dania. Co ciekawe, większość z nich to kraje porównywalnie lub mniej zamożne od Polski. Warto jednak zwrócić uwagę na postęp I inicjatywy podejmowane w Polsce w tym zakresie, np.:

Program Czyste Powietrze, to pierwszy ogólnopolski program dopłat do wymiany starych pieców oraz docieplenia domów jednorodzinnych. Środki z programu mogą być przeznaczone na: wymianę, zakup oraz montaż źródeł ciepła; instalację fotowoltaiczną i kolektory słoneczne; wymianę okien, drzwi zewnętrznych i bram garażowych; montaż i modernizację instalacji ciepłej wody użytkowej i instalacji centralnego ogrzewania; docieplenie domu; instalację wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła.

Polskie gminy coraz częściej dzięki swoim możliwością realizują programy gminne mające na celu wsparcie inwestycji opartych na OZE. Przeznaczają wiele pieniędzy z własnego budżetu na rozwój działań proekologicznych do których z pewnością zaliczają się indywidualne inwestycje mieszkańców w technologie oparte na wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii.

Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej dofinansowuje zadania z zakresu ochrony środowiska, a także gospodarki wodnej w oparciu o ustawę Prawo ochrony środowiska i politykę ochrony środowiska. Jego głównym celem jest poprawa stanu środowiska i zrównoważone gospodarowanie jego zasobami przez skuteczne wspieranie przedsięwzięć oraz inicjatyw służących środowisku.

Doskonałym przykładem inicjatyw proekologicznych są tzw komercyjne banki specjalizujące się w kredytowaniu przedsięwzięć proekologicznych. W Polsce to właśnie Bank Ochrony Środowiska skutecznie realizuje i wspiera takie zadania, a w szczególności finansowanie projektów związanych z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii.

 

Zasady funkcjonowania paneli słonecznych (ogniwa fotowoltaicznego)

Zasada działania fotowoltaiki skupia się na przemianie energii z promieni słonecznych (energii fotonów) na energię elektryczną – prąd stały, który po przetworzeniu na prąd zmienny dostarczany jest do każdego zakątka domu. Zamiana energii świetlnej na tę płynącą w przewodach elektrycznych jest możliwa dzięki efektowi fotowoltaicznemu – reakcji zachodzącej w półprzewodniku na skutek działania promieni słonecznych. Prowadzi ona do powstania nośników ładunku. Jest to zjawisko typu wewnętrznego, ze względu na to, że zachodzi wewnątrz materiału. Zgodnie z korpuskularną naturą światła, fotony będące jego nośnikiem, mają zdolność do wybijania ładunku elektrycznego (analogicznie do zjawiska fotoelektrycznego – kwant energii światła, potrafi wybić elektron).

A jak to działa w aspekcie technicznym?

Promieniowanie słoneczne dostaje się do fotowoltaiki, gdzie zostaje zamienione na prąd stały. Falownik – którego nazwa nawiązuje do funkcji, którą spełnia, zamienia przetransportowany prąd stały w prąd zmiennydalej prąd płynie przez układ zabezpieczający przez licznik prosto do sieci energicznej lub zużywany jest na bieżąco.

Czynniki, od których zależy wydajność systemu fotowoltaicznego:

  1. Natężenie promieniowania słonecznego
  1. Kąt pod jakim promieniowanie pada
  1. Sposób montażu instalacji 
  1. Technologia wykorzystanych do produkcji paneli fotowoltaicznych. 

Typy  instalacji systemów fotowoltaicznych: 

Instalacje off-grid

Instalacje te nie są podpięte do sieci elektromagnetycznej, dlatego są nazywane systemami autonomicznymi. Nadmiar energii nie jest przekazywany do sieci energetycznej, lecz jest magazynowany w akumulatorach, które są niezbędnym elementem instalacji. Instalacje te zazwyczaj są stosowane w domach letniskowych i na pokładach statków. 

Instalacje on-grid

Są to instalacje podpięte do sieci elektroenergetycznej. Nadmiar energii, który został wyprodukowany do sieci energetycznej przechodzi przez licznik dwukierunkowy umożliwiający zliczenie prądu wyprodukowanego i tego pobranego – dzięki temu płacimy tylko za zużycie netto. 

Instalacje hybrydowe

Instalacja ta to połączenie instalacji on-grid z off-grid. System ten jest wspierany zasilaniem z turbiny wiatrowej lub sieci publicznej. Zwykle rozwiązanie to służy do zasilania znaków drogowych czy przejść dla pieszych. Nadmiar zmagazynowanej energii może by magazynowany w akumulatorach. Gdy jest na tyle duży pobór energii z akumulatorów i zostaną one rozładowane, energia jest pobierana z sieci elektroenergetycznej.

Prosument – jest to konsument będący jednocześnie zaangażowany w proces tworzenia i promowania produktu marki. Słowo to pochodzi od połączenia wyrazów „producent” i” konsument”. Używane często w odniesieniu do fotowoltaiki, lecz nie tylko. Szczegółową definicję „prosumenta” określa specjalna ustawa o OZE. W skrócie mówi ona, że prosument to osoba, która wytwarza energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii na własne potrzeby za pomocą mikroinstalacji, jednocześnie może ją magazynować i przekazywać nadwyżkę do sieci energetycznej (aby odebrać ją później w innym okresie, np. zimą).