Energia słoneczna w Polsce - wady, zalety, koszty wykorzystania paneli fotowoltaicznych

W ostatnich latach wykorzystanie naturalnych źródeł energii w celu uzyskania prądu i ogrzewania cieszy się coraz większą popularnością również w Polsce. Jednym z najczęściej wykorzystywanych źródeł naturalnych jest energia słoneczna. Powstają farmy fotowoltaiczne produkujące energię elektryczną, wykorzystującą energię słoneczną. Bardzo często widzimy także panele fotowoltaiczne na dachach domów. Rozwiązanie to jest współcześnie możliwe w każdym domu jednorodzinnym. Zanim zdecydujemy się na instalacje fotowoltaiczne, warto zastanowić się, jakie są wady i zalety energii słonecznej.

Jeśli interesuje cię budowa domu, także energooszczędnego, skorzystaj z usługi Szukaj Wykonawcy, dostępnej na stronie Kalkulatory Budowlane. Po wypełnieniu krótkiego formularza zyskasz dostęp do najlepszych ofert.

Ocena: 4,6/5 (głosów 17)

Panele fotowoltaiczne na dachu

Energia słoneczna

Zasoby energii słonecznej w Polsce

Energia słoneczna jest naturalnym i czystym źródłem energii. Jest powszechnie dostępna. Może być wykorzystana lokalnie i zaspokajać zapotrzebowanie na ciepło i elektryczność.

Zasoby energii słonecznej, tak samo jak inne zasoby odnawialnych źródeł energii można podzielić na:

  • teoretyczne,
  • techniczne,
  • ekonomiczne.

Najważniejszym parametrem energii słonecznej jest insolacja, czyli roczna wartość nasłonecznienia. Wyraża ona ilość energii słonecznej, która pada na jednostką powierzchni w danym czasie. Zastanówmy się zatem jaki stopień natężenia promieniowania słonecznego  jest możliwy do wykorzystania w Polsce.

Potencjał teoretyczny to taka wartość, która uwzględnia całkowite wykorzystanie energii słonecznej i jej potencjału w celach energetycznych. Jego wielkość nie odzwierciedla faktycznych możliwości wykorzystania natężenia promieniowania słonecznego w celu pozyskania energii.

Potencjał techniczny z kolei uwzględnia położenie geograficzne, sprawność dostępnych technologii oraz magazynowanie energii w celu jak najlepszego wykorzystania natężenia promieniowania słonecznego. Szacuje się, że w Polsce energia promieniowania słonecznego ma potencjał 100 razy wyższy niż zapotrzebowanie na energię. Potencjał ekonomiczny jest natomiast 750 razy niższy niż zapotrzebowanie na energię w naszym kraju. Biorąc pod uwagę te informacje, z natężenia promieniowania słonecznego możliwe jest do uzyskania jedynie 1,3 % całkowitego zapotrzebowania na energię w Polsce. Na terenie Polski roczna gęstość promieniowania słonecznego na płaszczyznę poziomą przyjmuje wartości w granicach 950 - 1250 kWh/m2.

Wykorzystanie energii słonecznej w Polsce i produkcja energii elektrycznej z tego źródła nie zaspokaja pełnego zapotrzebowania. Jednak wykorzystanie energii słonecznej w naszym kraju z każdym rokiem rośnie. Panele słoneczne wykorzystujące energię słoneczną to zatem popularne rozwiązanie.

Ogniwa słoneczne – produkcja i zastosowania

Ogniwa słoneczne, inaczej ogniwa fotowoltaiczne, fotoogniwa lub ogniwa fotoelektryczne są elementami półprzewodnikowymi. Następuje w nich przemiana, czyli konwersja energii promieniowania słonecznego, światła, w energię elektryczną. Proces ten nosi nazwę zjawiska fotowoltaicznego.

Ogniwa słoneczne produkowane są półprzewodników. Najczęściej do produkcji używa się takich materiałów jak:

  • krzem
  • german
  • selen.

Ogniwa fotowoltaiczne z krystalicznego krzemu posiadają napięcie nominalne ok. 0,5 wolta. Baterie słoneczne otrzymuje się poprzez połączenie szeregowe fotoogniw. Na rynku dostępne są baterie z różną liczbą i jakością ogniw.

Ogniwa fotowoltaiczne stosowane są głównie w elektrowniach słonecznych, sztucznych satelitach, kalkulatorach, zegarkach, samochodach z napędem hybrydowym jako czujniki fotoelektryczne, oświetlanie znaków drogowych, wspomaganie sygnalizacji świetlnej, na jachtach, kempingach oraz w domach jednorodzinnych.

Kolektor słoneczny

Kolektor słoneczny na energię słoneczną jest urządzeniem służącym do konwersji przemiany energii słonecznej na ciepło. Energia słoneczna, która dociera do kolektora zamieniana jest na energię cieplną. Nośnikiem ciepła może być ciecz (np. woda lub glikol) lub gaz (np. powietrze).

Kolektory słoneczne wykorzystujące promieniowanie słoneczne dzielą się na:

  • płaskie (cieczowe, gazowe lub dwufazowe),
  • płaskie próżniowe,
  • próżniowo-rurowe,
  • skupiające,
  • specjalne.

Kolektory słoneczne w domach jednorodzinnych można użyć do:

  • podgrzewania wody użytkowej,
  • wspomagania centralnego ogrzewania,
  • chłodzenia budynków,
  • podgrzewania wody basenowej,
  • ciepła technologicznego.

Proces wytwarzania związków organicznych z udziałem energii słonecznej

W przyrodzie proces wytwarzania związków organicznych z udziałem energii słonecznej nosi nazwę fotosyntezy.

Współcześnie naukowcy prowadzą badania nad sztuczną fotosyntezą. Badania mają na celu otrzymanie z dwutlenku węgla i wody płynnego paliwa i energii elektrycznej. Pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł wiąże się z kosztami. Sprawdź także cennik paneli fotowoltaicznych.

Wady i zalety energii słonecznej

Redukcja kosztów energii przez panele słoneczne

Jako zaletę montażu paneli słonecznych w domu jednorodzinnym należy wymienić redukcję kosztów. Choć wielu przeciwników takiego rozwiązania jako argument przeciwko podaje duże koszty instalacji.

Współcześnie jest to jednak błędne przekonanie. W latach 70tych cena paneli słonecznych wynosiła 10 000% dzisiejszej ceny. Jeszcze na początku lat dwutysięcznych panele fotowoltaiczne były dwa razy droższe niż obecnie. Nawet jeśli początkowe koszty montażu wydają się wysokie, to z czasem ta inwestycja się zwraca. Naukowcy w Stanach Zjednoczonych dowiedli, iż na przestrzeni 20 lat możliwe są oszczędności w granicach 20 000 – 60 000 USD.

Coraz popularniejszy staje się również leasing paneli słonecznych. Dzięki temu można oszczędzać już od pierwszego dnia. Rozwiązanie takie umożliwia obniżenie rachunków za prąd czy ogrzewanie nie ponosząc wysokiej opłaty początkowej. Jest to znacznie tańsze rozwiązanie niż zakup i montaż całego zestawu.

Wykorzystanie energii słonecznej - pozytywny wpływ na środowisko

Energia słoneczna jako odnawialne źródło energii ma także inną bardzo ważną zaletę. Nie wpływa szkodliwie na środowisko, zwłaszcza na klimat. Obok energii wiatrowej energia słoneczna, jest jedną z najbardziej przyjaznych dla środowiska. Warto zaznaczyć, że masowe korzystanie z niej nie powoduje wzrostu średniej temperatury. W przypadku elektrowni węglowych, gazowych oraz atomowych korzysta się z ogromnych ilości wody. Woda stosowana jest tam, m.in. w celu ochładzania procesu wytwarzania prądu.

W dzisiejszych czasach dostęp do wody jest dużym dobrem. Nie dotyczy to może naszego klimatu, jednak ma duże znaczenie ekologiczne w skali globalnej. Proces wytwarzania energii elektrycznej z paneli słonecznych nie zużywa dużych ilości wody. Wpływ na środowisko naturalne obrazuje wady i zalety energii słonecznej. O szkodliwym wpływie, jakie energia promieniowania słonecznego, wywiera na środowisko szerzej w kolejnych punktach.

Instalacje fotowoltaiczne zapewniają niezależność od dostawców energii

Inną ważną zaletą z perspektywy użytkownika jest jego niezależność od dostawców energii elektrycznej. Czasami w wyniku prac przy instancjach, ekstremalnych warunków pogodowych lub awarii, dostęp do energii od dostawców jest ograniczony.

Energia słoneczna zapewnia dzięki niezależności użytkownika wysoki poziom bezpieczeństwa energetycznego. Dostęp źródła energii jest wówczas nieograniczony. Ponadto produkcja energii elektrycznej z własnych źródeł umożliwia konsumentowi uniknięcie wzrostu cen u dostawców.

Zabezpieczenie w godzinach szczytu

Zapotrzebowanie na energię elektryczną zmienia się w ciągu doby. Największe jest w godzinach porannych, popołudniowych i wieczornych. Dostawcy prądu muszą więc zawsze utrzymać poziom dostaw na tym samym poziomie. W przeciwnym wypadku mogłoby dochodzić do przeciążeń sieci.

Często nie wiemy o tym, że elektrownie, które uruchamiają wiele źródeł w godzinach szczytu energetycznego, narzucają wówczas wyższe ceny dostawy. Panele fotowoltaiczne umożliwiają magazynowanie energii i pokrycie zapotrzebowania na prąd w ciągu całego słonecznego dnia.

Niezależność od pogody

Zastosowanie kolektorów słonecznych z dodatkowym źródłem ciepła pozwala na uniezależnić się od warunków pogodowych. Zimą okres grzewczy mija się z okresem największego usłonecznienia.

Warto wspomnieć, że ok 80% całorocznej energii słonecznej przypada na okres od kwietnia do września. W przypadku, gdy dopływ promieni słonecznych jest ograniczony, do ogrzewania domu i wody wykorzystywany jest gaz płynny. Zapobiega to ryzyku braku w naszym domu energii w czasie pochmurnych dni.

Mało słonecznych dni

Wśród argumentów przeciwko korzystaniu z energii słonecznej w naszych warunkach klimatycznych wymienia się najczęściej fakt, iż słońce nie świeci cały czas. Mamy wiele dni pochmurnych, zwłaszcza jesienią i zimą. Dzień jest wówczas również bardzo krótki. Panele fotowoltaiczne są jednak w stanie wytworzyć energię nawet wówczas, gdy mamy do czynienia z częściowym zachmurzeniem nieba.

Produkowane współcześnie panele fotowoltaiczne korzystają tylko ze światła dziennego. W domach jednorodzinnych i przedsiębiorstwach, które stosują panele fotowoltaiczne, korzystanie z nich jako samodzielnego źródła energii może okazać się niewystarczające. Okazuje się bowiem, że ilość energii, która potrzebna jest do ogrzania budynku, oświetlenia go, korzystania z urządzeń elektrycznych i gotowania przewyższa możliwości, jakie dają panele fotowoltaiczne. Konieczne jest uzupełnienie energii z innego źródła.

 Zanieczyszczenie środowiska

Innym argumentem przeciwko stosowaniu instalacji w paneli fotowoltaicznych jest sam proces tworzenia ich. Produkowane są one z toksycznych pierwiastków chemicznych. Wytwarzanie paneli w pewnym stopniu zanieczyszcza środowisko. Jeśli jednak porównamy szkody dla środowiska jakie zachodzą podczas procesu produkcji paneli słonecznych do zanieczyszczeń jakie powodują elektrownie węglowe, okazuje się, że produkcja paneli znacznie mniej ingeruje w środowisko.

Reasumując, korzystanie z odnawialnych źródeł energii znacznie ogranicza niekorzystny wpływ na środowisko naturalne.


Instalacje fotowoltaiczne w domu – koszty

Aby właściwie dobrać instalacje fotowoltaiczne musimy znać roczne zużycie energii elektrycznej. Przyjmuje się, że statystyczna rodzina w Polsce o zużywa średnio ok. 3 000 kWh rocznie. Dla zużycia prądu o takich wartościach najkorzystniejsza będzie instalacja fotowoltaiczna o mocy 3 kW.

Szacuje się, iż w na terenie Polski z 1 kW mocy zainstalowanej można uzyskać ok. 950 kWh-1050 kWh energii elektrycznej rocznie. Koszty 1 kW instalacji fotowoltaicznej sieciowej wahają się w granicach 5000 – 7 000 zł netto/kW.

Wpływ na koszt takiej instalacji mają m.in. typ konstrukcji montażowej. Może to być instalacja naziemna, dach może być płaski lub skośny. Inne czynniki wpływające na cenę to długość i grubość okablowania, jakie zastosowano komponenty, wielkość instalacji oraz to na jakie ogniwa fotowoltaiczne się zdecydujemy.

Panele fotowoltaiczne 300 W posiadają standardowy wymiar 1 x 1,7 m. Dla typowego systemu 3 kW na dachu skośnym potrzebna będzie powierzchnia paneli słonecznych ok. 18 m².

Energia słoneczna jest coraz popularniejsza w wielu krajach europejskich, także w Polsce. Często mieszkańcy domów jednorodzinnych decydują się na wykorzystanie energii słonecznej. W celu tym montowane są instalacje fotowoltaiczne, dzięki którym możliwa jest produkcja energii elektrycznej na własną rękę. Przy realizacji takich instalacji należy przeanalizować wspomniane wady i zalety energii słonecznej.

, aktualizacja 25 kwietnia 2018
Zaloguj się aby dodać komentarz

Zaloguj


Jeżeli jeszcze nie masz konta, zarejestruj się bezpłatnie.

Ta strona korzysta z plików cookies.

Nasza strona wykorzystuje pliki cookies w celu zbierania danych analitycznych (analizowania ruchu na stronie) oraz profilowania reklam przez naszych partnerów. Szczegóły znajdziesz w naszej polityce prywatności. Jeżeli nie wyrażasz na to zgody, zablokuj pliki cookies w przeglądarce.

Zamknij