Systemy fotowoltaiczne

Systemy fotowoltaiczne

System fotowoltaiczny jest to instalacja służąca do pozyskiwania energii elektrycznej z energii słonecznej. Stąd wymiennie używa się określeń takich jak elektrownia słoneczna, system fotowoltaiczny czy system solarny. Pod pojęciami tymi kryją się urządzenia elektryczne i inne składowe elementy systemu. Są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemu i długotrwałej prawidłowej pracy.

Z tego artykułu dowiesz się:

  • Instalacja fotowoltaiczna w ujęciu elektrycznym
  • Podział systemów OZE ze względu na wielkość
  • Podział systemów OZE ze względu na sposób montażu
  • Podział systemów OZE ze względu na sposób przyłączenia do sieci

Instalacja fotowoltaiczna w ujęciu elektrycznym

Uwzględniając charakterystykę elektryczności systemu fotowoltaicznego elementy składowe systemu można podzielić ma dwie zasadnicze grupy. Część stałoprądową DC (ang. direct current) i część zmiennoprądową AC (ang. alternating current). Charakterystyczną cechą  pierwszej wskazanej grupy  jest to, że energia elektryczna jest dostarczana w postaci prądu stałego. Zawiera się w nim odcinek od generatora PV do wejścia falownika. Zatem są to: moduły fotowoltaiczne, konstrukcje nośne i stelaże, przewody DC, elementy ochrony przeciwprzepięciowej i skrzynki rozdzielcze. W segmencie drugim, czyli od falownika do sieci elektroenergetycznej, energia jest przenoszona w postaci prądu przemiennego. Zawierają się tu następujące elementy: falowniki, przewody AC, zabezpieczenia zwarciowe i przepięciowe oraz dwukierunkowe liczniki pomiarowe.

Podział systemów OZE ze względu na wielkość

Podział instalacji odnawialnych źródeł energii, w tym systemów fotowoltaicznych, został zmieniony w 2018 roku w nowelizacji ustawy o odnawialnych źródłach energii. Aktualnie wyróżnia się mikroinstalcje, małe instalacje i pozostałe instalacje. Za mikroinstalację uznano odnawialne źródło energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 50 kW, przyłączone do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV Pojęciem małej instalacji określono źródło OZE o mocy z zakresu od 50 do 500 kW. Systemy takie jak farmy PV czy elektrownie OZE o mocy powyżej 500 kW nie zostały formalnie określone konkretną nazwą i kryją się pod pojęciem „pozostałe instalacje”.

Podział systemów OZE ze względu na sposób montażu

Systemy fotowoltaiczne można kategoryzować również w kontekście sposobu montażu. Są to przede wszystkim dwie duże grupy- instalacje naziemne oraz systemy dachowe. W pierwszej grupie zawierają się oczywiście duże elektrownie takie jak farmy słoneczne, ale również przydomowe mikroinstalcje naziemne. Instalacje dachowe najczęściej obserwuje się na osiedlach domków i na wsiach, gdzie energia produkowana jest na potrzeby gospodarstwa domowego. Większe dachowe instalacje PV można zaobserwować na halach produkcyjnych i zakładach przemysłowych. W takich miejscach obserwuje się duże zużycie energii i jednocześnie duży poziom autokonsumpcji energii wyprodukowanej we własnym źródle OZE. 

 

Podział systemów OZE ze względu na sposób przyłączenia do sieci

Systemy PV klasyfikuje się również ze względu na rodzaj przyłączenia do sieci elektroenergetycznej. Wyróżnia się instalcje on grid, off grid oraz przyłączenie hybrydowe. Najbardziej praktycznym, a za razem najczęściej wybieranym sposobem jest przyłączenie instalacji do sieci, czyli on grid. To rozwiązanie daje to możliwości gromadzenia nadwyżek energii w sieci elektroenergetycznej oraz korzystania z systemu opustów (link do artykułu) bądź sprzedaży energii elektrycznej. Systemy PV działające poza siecią są to tzw. „off gridy”. Instalacje te są wyposażone w indywidualne akumulatory i magazyny energii. Rozwiązanie to sprawdza się w przypadku bardzo małych systemów, tam gdzie nie ma możliwości przyłączenia się do sieci, np. dla domków letniskowych. Systemy hybrydowe są kombinacją dwóch poprzednich typów przyłączeń. Mogę one pracować sieciowo lub poza siecią, czyli wyspowo. W systemach tych akumulatory mogą stanowić pewnego rodzaju zapas energii, np. do podtrzymywania ciągłości pracy zakładu produkcyjnego w przypadku zaniku napięcia w sieci elektroenergetycznej.

Podsumowując, systemy fotowoltaiczne można sklasyfikować pod różnymi kątami, wyróżnić różne podziały instalacji. To na jaki na typ systemu zdecyduje się inwestor zależy przede wszystkim od warunków na jakich ma być zlokalizowana instalacja, od wielkości zapotrzebowania na energię oraz indywidulanych wytycznych i preferencji. Najważniejsze jest, aby instalacja pełniła produktywnie i bezawaryjnie swoją funkcję przez jak najdłuższy czas.