1.3.1.1. Odnawialne źródła energii (OZE) – definicja, rodzaje 

Odnawialne źródła energii, to zasoby wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej i cieplnej, których długotrwałe wykorzystywanie nie powoduje znacznego deficytu, lub których odnawianie następuje w krótkim czasie. 

Energia Słoneczna 

Energie słoneczną wykorzystuje się do zaopatrzenia gospodarstw domowych. Aby korzystać z niej w nocy, składuje się ją w akumulatorach. Część energii pozyskanej z baterii zależy od intensywności padających na nie promieni, dlatego takie panele można montować nawet w najzimniejszych miejscach na Ziemi. 

Energia Geotermalna 

Wody podziemne są ogrzewane przez gorące wnętrze ziemi, a więc można z nich korzystać cały czas. Aby się do nich dostać należy wykonać odwiert na wysokość gorącej wody, następnie niedaleko od tego odwiertu trzeba wykonać kolejny do pobierania wody geotermalnej. 

Energia z wiatru i wody 

Energię z wiatru pozyskuje się za pomocą specjalnie przystosowanych turbin wiatrakowych. Energia przez nie wytwarzana jest czysta, a co za tym idzie – nie spala się paliw, czyli nie powstaje dwutlenek węgla. Woda wprawia w ruch koła wodne, wytwarzając przy tym również czystą energię. W fazie eksperymentalnej są prototypy, które pozyskują energię z fal morskich i oceanicznych. 

1.3.1.2. Efektywność energetyczna 

Efektywność energetyczna – to stosunek uzyskanego efektu użytkowego danego obiektu, urządzenia lub instalacji do ilości zużycia energii.  

Ustawa o efektywności energetycznej wprowadza zmiany przepisów korzystne zarówno dla rozwoju gospodarki, jak i dla każdego obywatela. Celem nowej regulacji jest, aby każdy, kto spełni określone wymagania, otrzymał korzyść w postaci praw majątkowych wynikających ze świadectw efektywności energetycznej (potocznie zwanych białymi certyfikatami). Po przyznaniu certyfikatu i zrealizowaniu inwestycji otrzymuje się prawa majątkowe. 

1.3.1.3. Sytuacja Polski na tle innych krajów w aspekcie korzystania z OZE 

W Polsce w 2014r. rzeczywisty udział energii ze źródeł odnawialnych wyniósł ok. 12%. Państwa, które są w czołówce z OZE produkują ok. 40% energii, a Szwecja nawet ponad 50%. Natomiast państw tj. Malta i Luksemburg z OZE produkują ok. 5% energii.  

Mix energetyczny składa się z: 

-biomasa i odpady 7% 

-węgiel 18% 

-energia elektryczna 15% 

-ciepło 10% 

-gaz 16% 

-ropa naftowa 34% 

Procentowy udział elektrowni w Polsce: 

-elektrownie na węgiel kamienny 45% 

-elektrownie wodne 4% 

-elektrociepłownie- węgiel kamienny 13% 

-elektrownie węgiel brunatny- 26% 

-elektrociepłownie gazowe 

-elektrownie szczytowo-pompowe 

– elektrownie wiatrowe na lądzie, fotowoltaika 

1.3.1.4. Możliwości wsparcia finansowania mikroinstalacji OZE dla indywidualnych odbiorców – program Czyste Powietrze 

Program ten dofinansowuje wymianę starych, źle działających źródeł ciepła oraz poprawę efektywności energetycznej budynków np. poprzez montaż instalacji fotowoltaicznych. Korzystając z tego programu można dofinansować zakup i montaż instalacji fotowoltaicznej w formie dotacji lub dotacji z przeznaczeniem na częściową spłatę kapitału kredytu bankowego. 

1.3.1.5. Taryfy FIT, net metering, środki publiczne (programy gminne, WFOŚiGW), komercyjne oferty bankowe 

Korzystanie z systemu fotowoltaicznego jest najbardziej opłacalne w momencie, gdy wyprodukowany prąd od razu jest zużywany. Nie zawsze jest to możliwe, gdyż produkcja odbywa się gdy świeci słońce, a nie zawsze w tym czasie jesteśmy w domu czy w firmie i nie zużyjemy darmowej energii elektrycznej. 

Rozwiązaniem takiej sytuacji jest system net meteringu. Polega on na tym, że osoba, która posiada system fotowoltaiczny, będzie mogła w cyklu rocznym rozliczyć nadwyżkę energii wprowadzonej do sieci z energią pobieraną z sieci. Właściciele mikroinstalacji o mocy do 10 kW za 1 kWh „zielonej energii” oddanej do sieci będą mogli odebrać z niej 0,8 kilowatogodziny (80% zmagazynowanej energii) za darmo. 

Zalety net meteringu: 

Znaczne obniżenie rachunków za energie elektryczną na poziomie gospodarstw domowych i firm. 

 Możliwość magazynowania nadwyżek energii bez dodatkowego sprzętu (akumulatorów).

 Wspieranie i zachęcanie do nabywania odnawialnych źródeł energii – w tym instalacji fotowoltaicznych.

Taryfa gwarantowana (FiT z ang. feed-in tariff) określa stałą w danych okresie cenę jednostkową zakupu przez tzw. sprzedawcę zobowiązanego energii elektrycznej wytworzonej w mikroinstalacjach (o mocy do 3 i 10 kW włącznie) przyłączonych do sieci niskiego napięcia.  

1.3.2. Fotowoltaika  

Pod pojęciem tym należy rozumieć dziedzinę nauki i techniki zajmującą się konwersją energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną przy wykorzystaniu efektu fotowoltaicznego. Konwersja ta zachodzi w ogniwach fotowoltaicznych, będących elementem panelu fotowoltaicznego. 

1.3.2.1. Zasady działania fotowoltaiki – aspekt teoretyczny 

Ogniwa fotowoltaiczne – podstawa budowy instalacji fotowoltaicznej. Dzięki nim wyłapuje się promienie słoneczne i zyskuje prąd.

Falownik-zwany inwerterem to mózg instalacji fotowoltaicznej. Jego zadaniem jest przetwarzanie prądu stałego z paneli słonecznych na prąd przemienny dla wszystkich urządzeń.

Rozdzielnica prądu stałego-gwarant bezpieczeństwa dla Twojej przyszłej instalacji. Jest ona bardzo ważną częścią budowy instalacji fotowoltaicznej, ponieważ zabezpiecza elementy, które mają styczność z napięciem stałym.

Akumulatory-najprostszy sposób magazynowania energii produkowanej w małych systemach PV. Kontrolery napięcia-dobry kontroler ładowania akumulatora ograniczy głębokość i szybkość rozładowania, odpowiednio do temperatury akumulatora.

Optymalizatory mocy-służący do poprawy wydajności pozyskiwania inteligentnej energii

Najkorzystniejsze jest skierowanie paneli na południe i pochylenie ich pod kątem30-40° do poziomu, W letnich miesiącach słońce krąży po niebie dłużej niż zimą, więc ma znacznie więcej czasu na ogrzanie paneli fotowoltaicznych. To właśnie sprawiają, że fotowoltaika zimą i jesienią jest mniej wydajna. 

1.3.2.2. Sposób działania systemu fotowoltaicznego – aspekt techniczny, rodzaje systemów fotowoltaicznych (technologia produkcji, on/off grid)

Podstawowym elementem każdego systemu fotowoltaicznego są panele fotowoltaiczne – słoneczne. Przekształcają one energię fotonów – cząstek światła – w energię. Systemy fotowoltaiczne dzielą się na trzy podstawowe rodzaje – system on-grid, system off-grid oraz system wyspowy. W systemach podłączonych do sieci elektroenergetycznej (on-grid) wyprodukowana energia elektryczna przekazywana jest do przetwornicy, gdzie następuje zamiana prądu stałego na zmienny. Systemy off-grid są systemami autonomicznymi tj. nie podłączonymi do sieci elektroenergetycznej. Wytworzona przez moduły PV energia wykorzystywana jest do ładowania akumulatorów lub zasilania układów wydzielonych. 

1.3.2.3. Czynniki sprzyjające i ograniczające wydajność systemu fotowoltaicznego (aspekty klimatyczne i techniczne) 

  • Wzrostowi natężenia promieniowania słonecznego towarzyszy na ogół wzrost temperatury ogniwa, który ma niekorzystny wpływ na jego efektywność energetyczną.
  • Zanieczyszczenia osadzają się na powierzchni ogniw fotowoltaicznych zmniejszają ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni ogniw.
  • Zachmurzenie ma wpływ na pracę ogniw fotowoltaicznych, które produkują mniej energii niż w pełnym słońcu.
  • Opady deszczu zawierają w sobie związki chemiczne, które zanieczyszczają ogniwa.
    Z drugiej strony, pomagają wyczyścić panele z osadzającego się na nich smogu, pyłków
    i innych zanieczyszczeń. 
  • Warstwa śniegu zalegająca na panelach obniża ich wydajność. Śnieg ogranicza dostęp promieniowania słonecznego, a inwerter rozpoznaje to jako zachmurzenie.

1.3.2.4. Definicja prosumenta 

Prosument – składa się z wyrazów „producent” i „konsument”, jednak chodzi tu o konsumenta zaangażowanego we współtworzenie i promowanie produktów ulubionej marki albo w jednoczesną produkcję i konsumpcję dóbr lub usług. 

Mówiąc matematycznie, prosument = producent + konsument. To odbiorca, który jednak samodzielnie zaspokaja znaczną część swoich potrzeb. Prosument to „odbiorca końcowy wytwarzający energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii na własne potrzeby w mikroinstalacji, pod warunkiem, że w przypadku odbiorcy końcowego niebędącego odbiorcą energii elektrycznej w gospodarstwie domowym, nie stanowi to przedmiotu przeważającej działalności gospodarczej. 

Oznacza to, że prosumentami mogą być osoby fizyczne, rolnicy oraz przedsiębiorstwa (pod warunkiem, że takie przedsiębiorstwo nie jest elektrownią, a produkcja prądu – głównym zajęciem).