Część I

  • Odnawialne źródła energii (OZE)- należą do niekonwencjonalnych sposobów pozyskiwania ciepła i prądu. W odróżnieniu od paliw konwencjonalnych nie ulegają wyczerpaniu, a pozyskiwanie energii nie wpływa negatywnie na środowisko naturalne. Zaliczamy do nich:

  • Wiatr  energię wiatru można zamienić na prąd za pomocą turbin wiatrowych.

  • Biomasa to  rośliny energetyczne takie jak np.: miskant olbrzymi czy wierzba wiciowa,  ale także odpady organiczne, które służą do produkcji biogazu czy biopaliw płynnych (bioetanolu czy biodiesla).

  • Słońce energia promieniowania słonecznego można zamienić  na ciepło w kolektorach słonecznych lub na prąd w panelach fotowoltaicznych.

  • Energia geotermalna to energia cieplna skał, wody oraz gruntu występująca pod powierzchnią Ziemi. Grunt możemy wykorzystać także jako dolne źródło ciepła w instalacjach z pompą ciepła i w ten sposób ogrzewać budynki.

  • Energia wody wykorzystywana  do napędzania turbin wodnych, które służą do produkcji prądu.

Energia pochodząca z OZE  służy nie tylko do produkcji energii na dużą skalę, zasilając miasta, ale także dostarcza energii bezpośrednio w miejscu jej wytwarzania poprzez mikroinstalacje.

Efektywność energetyczna-  to stosunek uzyskanych wyników pracy do wkładu energii, czyli określenie ile energii zostaje przeznaczone przez dane urządzenie na wykonanie pracy. Zwiększanie efektywności to sposób na oszczędzanie energii elektrycznej. Przykładem jest oświetlenie. Typowe żarówki zużywają sporo energii, która zostaje zmarnowana w formie ciepła uciekającego z żarnika. Znacznie lepszą alternatywą są świetlówki, które pozwalają na oszczędzenie więcej niż 50% prądu elektrycznego. Efektywność energetyczną oznacza się na opakowaniu  od A+++ do G (im wyższa tym większa efektywność). Takie etykiety obowiązują na terenie całej Unii Europejskiej i pozwalają z łatwością porównywać produkty.

Sytuacja Polski na tle innych krajów

Kraje o największym potencjale energetycznym pochodzącym z OZE to Chiny, USA, Niemcy, Brazylia.

Według danych Eurostatu największy udział zielonej energii w krajowym zużyciu względem całej Unii wykazały kraje, takie jak:

  • Szwecja – 54,5%

  • Finlandia – 41%,

  • Łotwa – 39%,

  • Dania – 35,8%

Udział OZE w Polsce w produkcji energii wynosi ok. 12 (koniec 2019r)

Celem Unii Europejskiej jest uzyskanie 32% energii z alternatywnych źródeł do końca 2032 roku. Każde państwo ma swój własny plan. W przypadku Polski, zgodnie z celami unijnego pakietu klimatyczno-energetycznego, udział OZE w końcowej konsumpcji energii do 2030 r. powinien wynieść 21%.

Największy udział w polskim rynku OZE mają elektrownie wiatrowe, biomasa oraz energetyka wodna. Intensywnie rozwija się również fotowoltaika  (mikroinstalacje domowe przeżywają rynkowy boom ze względu na możliwość uzyskania dopłat).

Zgodnie z danymi Urzędu Regulacji Energetyki  pod koniec 2019 r. łączna moc OZE osiągnęła poziom około 9,11 GW.

Możliwości wsparcia finansowania mikroinstalacji OZE dla indywidualnych odbiorców, taryfa FIT, net metering

  • Taryfa FIT to taryfa gwarantowana, w której polityka państwa ma na celu przyspieszenia inwestycji w tym kraju. Jest stosowana przez 73 kraje.

  •  System net meteringu jest wsparciem oferowanym prosumentom i zachętą do inwestowania w instalacje fotowoltaiczne. Wytwórca prądu, którą jest osobą fizyczną wytwarza energię, a nadwyżki sprzedaje do sieci.

  •  NFOŚiGW  oraz WFOŚiG dysponują największym potencjałem finansowym na cele ochrony środowiska i gospodarki wodne.  Mają możliwość dofinansowania projektu między innymi przez samorządy publiczne, organizacje i osoby fizyczne.

Z dofinansowania mogą korzystać zarówno osoby prywatne,  rolnicy i przedsiębiorstwa. Sprawiają one, że koszty instalacji systemów OZE przestają być tak straszne dla „przeciętnego Kowalskiego”. Do aktualnych programów należą:

  • „Czyste powietrze”, realizowany przez WFOŚiGW. Jest to pierwsza ogólnokrajowa inicjatywa walki ze smogiem. W ramach programu można np. wymienić stare, wysokoemisyjne kotły węglowe na ekologiczne źródła energii, np. instalację fotowoltaiczną.

  • „Mój prąd” dzięki temu programowi można otrzymać do 50% zwrotu kosztów mikroinstalacji, jednak nie więcej niż 5000 zł na jedno przedsięwzięcie.

  • „Energia Plus” to dofinansowanie do fotowoltaiki dla firm. Wsparcie w formie pożyczki lub dotacji przeznaczono dla przedsiębiorców. Minimalna wysokość dotacji do 0,5 mln zł.

  • Ulga termomodernizacyjna umożliwia odpisanie od podstawy opodatkowania kosztów inwestycji na przedsięwzięcia termomodernizacyjne. Ulgę można łączyć z “Czystym powietrzem” i “Moim prądem”.

  • Gwarancja Biznesmax program gwarancji bankowych, skierowanych do firm. Polega na bezpłatnym zabezpieczeniu kredytu na inwestycje w innowacje ekologiczne.

  • Ulga inwestycyjna dla rolników– ulga podatkowa na fotowoltaikę dla rolników, którzy inwestując w instalację fotowoltaiczną, mogą odliczyć od podatku 25% udokumentowanych, poniesionych kosztów.

Źródła wiedzy:

https://www.oze-biomar.pl/

https://enerad.pl/

https://stat.gov.pl/

R. Tytko „Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej”

Część II

Działanie fotoogniw opiera się na zasadzie efektu fotowoltaicznego. Polega on na powstawaniu siły elektromotorycznej w półprzewodniku, którym w przypadku ogniw fotowoltaicznych może być np.: krzem polikrystaliczny, krzem amorficzny, tellurek kadmu czy barwniki. Efekt ten zachodzi pod wpływem działania padających na półprzewodnik promieni słonecznych. Fotony padające na krzem wytrącają z niego elektrony, które przepływają między elektrodami. W ten sposób powstaje prąd o stałym napięciu elektrycznym.

Sposób działania systemu fotowoltaicznego

Panele fotowoltaiczne zamieniają energię promieniowania w energię elektryczną. Wytworzony w ogniwie prąd stały zostaje przekształcony w prąd zmienny za pomocą falownika (inwertera). Uzyskaną energię elektryczną można zużywać na bieżąco, magazynować albo sprzedawać – w zależności od rodzaju instalacji fotowoltaicznej.

W skład instalacja fotowoltaicznej wchodzą:

  • panele fotowoltaiczne- w którym zachodzi bezpośrednia konwersja energii promieniowania słonecznego na prąd elektryczny,

  • akumulatora-gromadzi energię elektryczną ( element instalacji off-grid)

  • kontroler ładowania- który steruje prądem ładowania i rozładowania akumulatora

  • falownik-przetwarzający prąd stały na prąd zmienny.

  • Licznik dwukierunkowy– liczy energię oddaną do sieci oraz energię pobraną z sieci. (element instalacji on-grid)   Instalację PV można wykonać w systemie on-grid lub off-grid.

  • on- grid– to instalacja współpracująca z siecią energetyczną, nadwyżki wyprodukowanej energii sprzedawane są do sieci.

  • off grid (instalacja wyspowa)– nadwyżki energii poprzez regulator wykorzystywane są do ładowania akumulatorów, w celu późniejszego wykorzystania zgromadzonej energii.

Czynniki sprzyjające wydajności systemu:

  •  Natężenie promieniowania słonecznego- wydajność  jest najwyższa w bezchmurny dzień

  • Kąt ustawienia paneli (40-50 °)

  • Montaż instalacji fotowoltaicznej- instalacja wolnostojąca  zapewnia odpowiednią wentylację, a dzięki temu panele się nie przegrzewają i nie tracą na mocy.

Czynniki ograniczające wydajność:

  • zacienienie

  • spadek sprawności wraz ze wzrostem temperatury ogniwa

 Głownie wydajność instalacji zależy od rodzaju i mocy paneli PV.
Najpopularniejszymi panelami są:

  • monokrystaliczne ( sprawność- do 22%)

  • polikrystaliczne ( sprawność do 18%)

  • Panele cienkowarstwowe (6 do 11%)

Kim jest prosument ?

Prosument to połączenie dwóch pojęć: producenta i konsumenta. Prosument jest więc konsumentem który jednocześnie pobiera energię od sprzedawcy i produkuje ją na własne potrzeby, jednocześnie może ją magazynować i przekazywać nadwyżkę do sieci energetycznej.

Prawidłowo zaprojektowana instalacja jest w stanie pokryć zapotrzebowanie na prąd w 100%. Całkowity koszt instalacji dla budynku jednorodzinnego o zapotrzebowaniu na moc w granicach 4 kW to ok 25 tys. zł.

Źródła wiedzy:
– http://planergia.pl
– https://max-energy.pl
– https://stiloenergy.pl
– http://www.instsani.pl