Definicję odnawialnych źródeł energii znajdziemy w  art.2 pkt 22 ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii (OZE), która stanowi, że są to odnawialne, niekopalne źródła energii obejmujące energię wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię aerotermalną, energię geotermalną, energię hydrotermalną, hydroenergię, energię fal, prądów i pływów morskich, energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz z biopłynów. Z kolei efektywność energetyczna na podstawie art.2 pkt 3 ustawy o efektywności energetycznej  to stosunek uzyskanej wielkości efektu użytkowego danego obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, w typowych warunkach ich użytkowania lub eksploatacji, do ilości zużycia energii przez ten obiekt, urządzenie techniczne lub instalację, albo w wyniku wykonanej usługi niezbędnej do uzyskania tego efektu, urządzenia lub instalacji.

Polska należy do najbardziej zanieczyszczonych krajów Unii Europejskiej, wynika to z wciąż popularnych w Polsce sposobów pozyskiwania energii elektrycznej oraz cieplnej z paliw kopalnych o niskiej jakości. Poza tym wyczerpywanie się złóż surowców energetycznych oraz zaostrzanie przepisów związanych z ochroną środowiska przyrodniczego powodują, że coraz częściej wytwarza się energię ze źródeł odnawialnych. Promieniowanie słoneczne jest przetwarzane na energię w elektrowniach słonecznych. Produkuje się w nich energię elektryczną (za pomocą fotoogniw połączonych w baterie słoneczne) lub energię cieplną (za pomocą kolektorów słonecznych).  Korzystanie z OZE ma wiele zalet, dlatego państwa próbują podnieść ich udział w krajowej produkcji energii elektrycznej.  Polska nakłada obowiązek kupowania energii z OZE i od wielu lat jest to regulowane prawnie. Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce jest ciągle zbyt niski. Głównym źródłem energii, z jakiego korzystamy jest węgiel (80%), a zmiany które zachodziły w tym obszarze do tej pory nie były znaczące. W Polsce w 2019r. 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%. Energia pozyskiwana z OZE jest odpowiednio do swojej postaci, zamieniana w elektrowniach, ciepłowniach lub elektrociepłowniach na energię elektryczną lub energię cieplną. Państwo Polskie stara się odejść od konwencjonalnych źródeł energii i zaczyna przeznaczać coraz więcej środków na OZE. Celem wsparcia finansowania mikroinstalacji OZE dla indywidualnych odbiorców jest ograniczenie lub uniknięcie emisji CO2 w wyniku zwiększenia produkcji energii z odnawialnych źródeł, poprzez zakup i montaż małych instalacji lub mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii, do produkcji energii elektrycznej lub ciepła dla osób fizycznych oraz wspólnot lub spółdzielni mieszkaniowych. Program promuje nowe technologie OZE oraz postawy prosumenckie, rozwija rynek dostawców urządzeń i instalatorów oraz pokrywa częściowe spłaty kapitału kredytów bankowych przeznaczonych na zakup i montaż kolektorów słonecznych. Państwo wychodzi na przeciw podmiotom, które postanowiły skorzystać z OZE. Możemy tu wymienić: taryfę gwarantowana (FIT), czyli mechanizm polityki państwa, który ma na celu przyspieszenie inwestycji w działach technologii OZE poprzez oferowanie kontraktów dla producentów OZE, Net metering, czyli opomiarowanie netto. To usługa dotycząca wytwórcy, a zarazem konsumenta energii z mikroinstalacji fotowoltaicznej. W takim rozliczeniu odejmuje się ilość energii zakupionej z sieci od ilości energii wyprodukowanej we własnej instalacji. Programy gminne wspierają producentów energii pochodzącej z OZE, m. in. Program “Czyste Powietrze”, ulgi termomodernizacyjne, program “Mój Prąd”. Banki oferują kredyty inwestorom podejmującym przedsięwzięcia służące poprawie stanu środowiska np.  Kredyt z Dobrą Energią przeznaczony jest dla przedsiębiorców, spółek komunalnych i samorządów.

Panele fotowoltaiczne  wytwarzają energię elektryczną dzięki zjawisku zwanemu efektem fotowoltaicznym. Zjawisko to polega na tym, że w półprzewodniku powstaje siła elektromotoryczna, w wyniku czego energia słoneczna zostaje zamieniona na prąd stały. Aby skorzystać z prądu, który wytworzyła instalacja fotowoltaiczna,  potrzebujemy  inwertera solarnego, czyli falownika. Falownik  przekształca prąd stały, powstający  z energii słonecznej w prąd zmienny o parametrach elektrycznych zgodnych z parametrami sieci publicznej. Energia, którą wytwarza instalacja fotowoltaiczna, ma nieco większe napięcie niż prąd z sieci publicznej. To właśnie z tego powodu w pierwszej kolejności zużywany jest prąd z systemu fotowoltaicznego a dopiero później ten z sieci publicznej. Nadmiar prądu, którego akurat nie zużywamy, jest przesyłany do sieci publicznej.

Jednostkowy panel fotowoltaiczny zbudowany jest z wielu ogniw połączonych ze sobą. Podstawowym surowcem, z którego produkuje się ogniwa fotowoltaiczne jest krystaliczny wafel krzemowy. Zamontowane i podłączone do siebie panele fotowoltaiczne montuje się na dachu, co zapewnia stabilność i odporność na wszelkiego rodzaju obciążenia.  Istnieje również możliwość zainstalowania paneli fotowoltaicznych na gruncie, jednak takie systemy mogą mieć mniejszą efektywność, ponieważ nie są tak bardzo wystawione na działanie energii słonecznej, jak panele dachowe oraz mogą się częściej brudzić.  Obecnie występują dwa rodzaje takich instalacji, tj.:

Fotowoltaika podpięta do sieci energetycznej (on grid) – w tego typu instalacji fotowoltaicznej cała wytworzona energia kierowana jest do sieci energetycznej. Właściciel instalacji korzysta później z energii sieci elektrycznej za darmo, jeżeli pobiera energię, którą sam wytworzył (ilość wyprodukowanej energii zależy od naszych potrzeb i wielkości instalacji fotowoltaicznej). Możliwa jest również sprzedaż niewykorzystanej, wyprodukowanej energii elektrycznej do sieci. Takie instalacje fotowoltaiczne wymagają bardzo wysokiej jakości elementów, aby uzyskać jak największą wydajność całej instalacji.

Fotowoltaika niezależna ( wyspowa, off grid)  –  ten rodzaj instalacji fotowoltaicznej działa niezależnie od publicznej sieci energetycznej. Właściciel instalacji produkuje własną energię elektryczną, magazynuje ją w akumulatorach i bateriach systemu fotowoltaicznego i dostarcza ją bezpośrednio do urządzeń elektrycznych.

Do czynników sprzyjających  wydajności systemu fotowoltaicznego zaliczamy natężenie promieniowania słonecznego   padającego na panel.   Wydajność paneli jest znacznie mniejsza  w pochmurne dni czy pod wieczór. To samo dotyczy miesięcy zimowych. Kąt pod jakim promieniowanie pada. Optymalne ustawienie to pochylenie paneli fotowoltaicznych 30-40 stopni na południe.  Każde odchylenie od kierunku południowego oraz pochylenie poza wskazany zakres skutkuje spadkiem produkowanej rocznie energii. Sposób montażu instalacji i  technologia wykorzystanych komponentów do produkcji paneli fotowoltaicznych. Stosując te same komponenty najwyższy zysk będą miały instalacje wolnostojące, które będą naturalnie schładzane przez swobodny przepływ powietrza.

Prosument  w  energetyce to konsument energii i jednocześnie jej producent. Zgodnie z  nazewnictwem ustawy o OZE z 20 lutego 2015 roku (art. 2 pkt 27a) prosument to: „odbiorca końcowy dokonujący zakupu energii elektrycznej na podstawie umowy kompleksowej, wytwarzający energię elektryczną wyłącznie z odnawialnych źródeł energii w mikroinstalacji w celu jej zużycia na potrzeby własne, niezwiązane z wykonywaną działalnością̨ gospodarczą regulowaną ustawą z dnia 6 marca 2018 r. –Prawo przedsiębiorców”.

 

Bibliografia:

  1. Encyklopedia PWN, Świat Wiedzy
  2. „Oblicza geografii 2”- T. Rachwał, R. Uliszak, K. Wiedermann, P. Kroch
  3.  Zielona planeta III-IV’2017 artykuł „Zdrowie ważniejsze”-A. Mikłaszewski
  4. Zielona planeta I-II’2018 artykuł „Cała energia z OZE”-A. Mikłaszewski
  5. Zielona planeta V-VI’2018 artykuł „Polityka energetyczna państwa”-A. Mikłaszewski
  6. Internet, Strona rządowa „Prosument-dofinansowanie mikroinstalacji OZE”
  7. USTAWA z dnia 20 maja 2016 r. o efektywności energetycznej
  8. Ustawa o OZE z 20 lutego 2015 roku