Fotovoltaika na střeše - konstrukce, základy

Fotovoltaika - slunce se mění na elektřinu

Solární systémy na střeše domu © electriceye, stock.adobe.com Solární článek je malý technologický zázrak: k výrobě elektřiny nepotřebuje nic jiného než sluneční paprsky, které na ni svítí. Důvodem je na jedné straně materiál, ze kterého je vyroben, a na druhé straně takzvaný prosincový efekt. Tento fyzikální zákon říká, že elektrické napětí vzniká, jakmile na polovodič svítí světlo. To je přesně případ fotovoltaického článku: obvykle je vyroben z křemíku - polovodičového materiálu. Fotony obsažené ve slunečních paprskech uvolňují elektrony z tohoto materiálu, které lze použít jako elektrickou energii. Vytvořené elektrické přímé napětí má sílu kolem 1,4 voltu.Množství vyrobené energie se zvyšuje se silou slunečního záření, které svítí na solární články.

Různé typy solárních článků

Ne všechny solární články jsou stejné. Stejně jako u většiny technologií existují i v této oblasti různé výrobní metody. Existují tři různé typy článků vyrobených z křemíku:

Struktura solárního článku

Monokrystalické články: Tento typ solárních článků dosahuje nejvyšší účinnosti. Pro výrobu je však zapotřebí největší množství energie.
Polykrystalické články: Výroba polykrystalických článků je levná, ale zaostávají za výkonem monokrystalických článků. Největší podíl na použití ve fotovoltaických modulech však mají polykrystalické články
Amorfní buňky: Tento typ buněk se vyrábí pomocí tenkovrstvého procesu, ale jeho účinnost ve slunečním světle je poměrně nízká. Amorfní buňky se používají hlavně v malých aplikacích, například v kapesních kalkulačkách a hodinkách.

Polykrystalické nebo monokrystalické solární články Tip: Najděte nejlevnější solární specializované společnosti, porovnejte nabídky a ušetřete.

Mnoho článků, jeden modul - struktura fotovoltaického systému

Solární článek ještě nevytváří fotovoltaický systém. Aby bylo možné solární energii využívat hospodárně, je nutný složitý koordinovaný systém. Základní komponenty fotovoltaického systému jsou:

Solární moduly
Měřiče napájení a / nebo spotřeby
Střídač

Fotovoltaika: Schéma systému připojeného k síti

V namodralých třpytivých solárních modulech, které stále více utvářejí krajinu, jsou jednotlivé solární články zapojeny do série a vytvářejí jednotky. Produkují tedy výrazně vyšší napětí než jednotlivé články. K dosažení jednoho kilowattu jmenovitého výkonu je zapotřebí přibližně 8 až 10 metrů čtverečních plochy modulu. Systém pak produkuje roční produkci přibližně 80 až 110 kilowatthodin na metr čtvereční.

Elektřina může být dodávána do veřejné napájecí sítě nebo spotřebována sami. Množství vyrobené elektřiny se zaznamenává měřičem přívodu nebo spotřeby.

Před jeho použitím je však třeba učinit rozhodující mezikrok: Stejnosměrný proud je generován fotovoltaikou. Německá elektrická síť a prakticky všechna spotřební zařízení jsou však provozována se střídavým proudem. Je proto nutný převod ze stejnosměrného na střídavé napětí. Této důležité úlohy se ujímá takzvaný invertor.

Střídač vysvětlil

Použijte jej sami nebo ji napájejte - co děláte s vyrobenou elektřinou?

Instalace fotovoltaických systémů byla po dlouhou dobu zaměřena jako finanční investice na čistou výrobu a dodávku elektřiny. Byly zahrnuty dotace stanovené zákonem o obnovitelných zdrojích energie (EEG) a systém byl navržen pro určitý zisk. Veškerá vyrobená elektřina byla přiváděna do napájecí sítě za výkupní tarif, který byl díky EEG výrazně vyšší než cena za kilowatthodinu konvenčně vyráběné elektřiny. EEG je dnes stále dotován, ale kvůli klesajícím cenám fotovoltaických systémů se stále více snižuje. Přístup fotovoltaického systému jako investice je nicméně stále ekonomický.

V době rostoucích cen elektřiny však kromě čistého přísunu vyrobené energie nabývá na důležitosti i vlastní spotřeba. Myšlenka za tím: Čím více elektřiny potřebujete, pochází z vaší vlastní výroby, tím levnější je její nákup od dodavatele energie. Pro majitele systému znamená vlastní spotřeba větší nezávislost na vývoji cen, který probíhá na trhu s elektřinou.

Drahá elektřina od operátora sítě: Ne, děkuji

Chytré skladování energie pro nejlepší výtěžek

V průběhu vlastního použití se v posledních letech v oblasti moderní technologie ukládání dat stalo hodně. Dnes lze chytré bateriové systémy integrovat do celého systému, který dokáže po určitou dobu uchovávat elektřinu vyrobenou za slunečných dnů. Fungují na stejném principu jako baterie, pouze v mnohem větším měřítku. To znamená, že solární energie je k dispozici také v noci, kdy je výroba energie přerušena přírodními podmínkami. Fraunhoferův institut pro solární energetické systémy (ISE) vypočítal, že domácnost může instalací místního systému skladování baterií snížit svou spotřebu elektřiny z veřejného zdroje až o 60 procent. Při skladování energie se může podíl vlastní elektřiny více než zdvojnásobit.To zajišťuje nejlepší možné úspory na vašem vlastním účtu za elektřinu.

Chytré: Systémy pro skladování elektřiny ukládají elektřinu, i když není spotřeba

Solární elektřina jako palivo pro auto

Solární energii lze také použít daleko za vaše vlastní čtyři zdi. Je možné si například představit, že solární moduly na střeše nabíjejí elektricky poháněné auto v době vysoké výroby elektřiny. V současné době se zkoumá potenciál tohoto propojení mezi decentralizovanou výrobou solární energie a každodenním životem.