Budowa Systemu


Moduł jest zbiorem ogniw połączonych szeregowo, co sprawia, że zwiększa się napięcie, czyniąc moduły bardziej użytkowymi. Moduły – moduł jest bardziej powszechnie nazywany panelem solarnym/słonecznym. Składa się z ogniw, które są elektrycznie połączone razem i zabezpieczone (przed uderzeniem gradu, wiatrem, obciążeniem śniegiem) szybą hartowaną. Muszą również ochronić ogniwa przed wilgocią, która powoduje korozję metalowych kontaktów, zmniejszając ich żywotność i wydajność.

Ogniwem o największej sprawności jest ogniwo monokrystaliczne, które ma czarny matowy wygląd i regularny kształt. Ten typ ogniw ma sprawność konwersji energii świetlnej na elektryczność około 15-18%. Ogniwa fotowoltaiczne funkcjonują przy niskim napięciu, typowo około 0,5 V dla typów krystalicznych.

Ogniwa polikrystaliczne są koloru niebieskiego z wyraźnie widocznymi kryształami. Posiadają sprawność około 10-12%. Ogniwa fotowoltaiczne funkcjonują przy niskim napięciu, około 0,5 V dla typu krystalicznego.

Panele amorficznym (cienkowarstwowe). Te ogniwa mają krótszą żywotność niż krystaliczne, ale są tańsze z powodu ich cienkowarstwowej konstrukcji i redukcji surowca (krzemu) potrzebnego do produkcji. Ogniwa takie są wykonane z różnych materiałów, z których każdy ma rózne właściwości. Ogniwa oparte na amorficznym krzemie są zbudowane inaczej niż krystaliczne. Zamiast typowego rozmieszczenia ogniw, cienka warstwa krzemu jest pocięta na paski szerokości 1cm, które posiadają napięcie przy otwartym obwodzie rzędu 0.9V. Te paski są dalej łączone razem w celu uzyskania większego napięcia wyjściowego. Ogniwa z amorficznego krzemu mają sprawność rzędu 6-8%.

Zadaniem Falownika jest zamiana prądu stałego DC jaki produkują panele fotowoltaiczne na prąd zmienny AC o określonej częstotliwości i napięciu, dostosowanym do odbiorników energii elektrycznej.
Najważniejsze wymagania dla falowników
- Szybkie układ MPPT
- Wysoka sprawność przy częściowym obciążeniu
- Wysoka niezawodność
- Stopień ochrony, np. IP54, IP65
- Duży zakres napięć wejściowych
- Zakres temperatur pracy (od –25°C do +60°C)
- Kontrola poprzez zdalny monitoring
- Korzystna relacje jakość-cena
- Prostota instalacji i serwisu
- Szczegółowe monitorowanie urządzenia, prosta diagnostyka usterek
Są najczęściej wykonane z profili aluminiowych, dostosowane do profilu dachu i typu paneli (z rama, bez ramki zewnętrznej)






Komponenty i okablowanie sluzy do połaczenia zestawu w funkcjonalną całość. Najważniejszym wymogiem odnośnie komponentów instalacji fotowoltaicznej jest poza oczywistą trwałością na min. 25 lat odporność na warunki zewnętrzne jak deszcz czy promieniowanie UV.
Zalety
Fotowoltaika to system zero emisyjny w miejscu użytkowania. Nie emituje do atmosfery żadnych związków chemicznych czy pyłów zawieszonych. Aktywnie obniża produkcje CO2
Praktycznie zerowe koszty eksploatacji. Składa się na to brak jakichkolwiek elementów ruchomych i stosowanie wysokiej jakości technicznej komponentów.
Dzięki nowej ustawie OZE pozwalającej traktować sieć elektroenergetyczną jako akumulator energii instalacja zwraca się w czasie około 7-8 lat.
Brak strat przesyłowych – energia elektryczna powstaje w miejscu jej konsumpcji, nie występuje konieczność jej konwersji w stacjach transformatorowych.
Dobowa produkcja energii elektrycznej zachodzi w porze jej największej konsumpcji w systemie.

Nasłonecznienie
Czy instalacja fotowoltaiczna będzie dobrym wyborem dla danej lokalizacji uzależnione jest od wskaźnika Nasłonecznienia. Interpretować go należy, jako sumę natężenia promieniowania słonecznego w danym czasie dla danej powierzchni np. suma natężenia promieniowania słonecznego w czasie godziny, dnia lub roku na powierzchni 1m². Nasłonecznienie najczęściej wyrażane jest w kWh/m² na rok. Dla Polski zawiera się w przedziale od 1050 – 1150 kWh/m²/rok. Dla porównana Sahara to 2500 kWh/m^2rok a Norwegia 780 kWh/m^2rok.
Wielkość instalacji
Wielkość instalacji uzależniona jest z jednej strony od miejsca posadowienia instalacji (szerokość geograficzna), kierunek na jaki ustawiona jest instalacja (preferowana ekspozycja południowa), zastosowanego typu paneli i wreszcie profilu konsumpcji odbiorcy. Najczęściej w przypadku odbiorców indywidualnych jej wielkość waha się od:- 1 KWp do 3 KWp (ogrzanie CO i CWU np. gazem)
- 3 KWp do 5/6 KWp- ogrzewanie CWU prądem
- Powyżej 6 KWP- stosowanie układów klimatyzacji.


Produkcja Energi
Ilość produkowanej energii jest zmienna w skali roku zgodnie z wykresem. Na największe uzyski możemy liczyć w miesiącach „ciepłych” – 75% energii produkowane jest od Kwietnia do Września, na najniższe zyski możemy liczyć w miesiącach zimowych.W powyższej symulacji zakładamy, że instalacja ma moc 1 kWp i jest ustawiona idealnie w południowym kierunku pod kątem 31 stopni (kąt optymalny pod względem uzysku energii w ciągu roku). Przyjmując, że roczna suma napromieniowania dla przykładowej lokalizacji to 1100 - 1150 kWh/m2, a sprawność paneli jest na poziomie 16-18% instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 kW jest w stanie wyprodukować około 1000 kWh energii. Jeżeli zapotrzebowanie w energie jest większe niż 1000 KWh rocznie zwiększamy moc instalacji. Zyski są wprost proporcjonalne do zwiększania mocy instalacji (zależność liniowa).