Fakty i mity fotowoltaiki

Sektor nowoczesnych, odnawialnych źródeł energii otacza wiele mitów, które wynikają z słabej znajomości tematu – nie ma się, co dziwić, instalacje solarne w naszym krajobrazie zaczęły się realnie pojawiać dopiero około dziesięć lat temu. Dopiero niedawno, dzięki programom Prosument czy Mój Prąd instalacje fotowoltaiczne zaczęły popularyzować się nad Wisłą.
W poniższym tekście rozprawiamy się z kilkoma popularnymi mitami, które usłyszeć możemy, rozmawiając na temat źródeł odnawialnych. Tak! To zadziwiająco popularny obecnie temat – wiele osób myśli o oszczędzaniu dzięki fotowoltaice. Pamiętajmy jednak, że wiele z tych mitów ma w sobie ziarno prawdy.

Panele fotowoltaiczne działają tylko latem

Panele słoneczne działają w miejscach słonecznych, ale także w zimnych, czy nawet pochmurnych. To prawda, że im większe nasłonecznienie tym więcej prądu generuje system fotowoltaiczny, ale nie oznacza to, że nasza mikroinstalacja działać będzie tylko w lecie czy w ciepłych miesiącach. System fotowoltaiczny produkuje energię elektryczną przez cały rok.
Pochmurna pogoda nie ogranicza sprawności paneli słonecznych; nadal mogą one wytwarzać wystarczającą ilość energii. Nawet w mroźne, słoneczne zimowe dni generują one energię elektryczną w ilości podobnej do gorących letnich dni. Przykładami krajów z dosyć chłodnym klimatem, w których takie systemy są wydajne, są Niemcy, Wielka Brytania czy Chiny.
Istnieje błędne przekonanie dotyczące produkcji energii słonecznej w pochmurne dni. Powszechnie uważa się, że energia słoneczna nie może w ogóle zostać wyprodukowana, gdy słońce jest zasłonięte przez chmury. W rzeczywistości sytuacja jest bardziej złożona.
Panele słoneczne wykorzystują energię fotonów w zakresie widzialnym światła. Ogniwa fotowoltaiczne nie wykorzystują ciepła, ale jedynie światło do wytwarzania energii elektrycznej. Promieniowanie słoneczne, docierające do ogniw, dzieli się na dwa składniki. Jednym z nich jest bezpośrednie promieniowanie (DNI), czyli promienie słoneczne, docierające do paneli słonecznych bezpośrednio ze słońca. Drugim składnikiem jest promieniowanie rozproszone (DHI). Chmury również odbijają światło, dlatego też chmury, jakkolwiek ograniczają DNI, to zwiększają poziom DHI. Ilość energii w pochmurne dni może być niższa, ale daleko będzie jej do zera, o którym mówi ten mit.
Temperatura otoczenie również nie jest bez znaczenia, jednakże zależność jest odwrotna niż podpowiadać może to intuicja. Jak pisaliśmy w jednym z artykułów o wydajności paneli fotowoltaicznych, im chłodniej, tym sprawność ogniw fotowoltaicznych wyższa. Oznacza to, że przy takim samym nasłonecznieniu zimą i latem, to zimą produkcja energii elektrycznej będzie wyższa.

Panele słoneczne można montować tylko na dachu, nachylonym w odpowiednią stronę do słońca

Innym powszechnym mitem na temat fotowoltaiki jest to, że moduły PV najlepiej jest zainstalować na dachu. W rzeczywistości fotowoltaiczne instalacje dachowe mają ogromne zalety, które w większości przypadków zmieniają je w najatrakcyjniejszą, ale nie jedyną opcję.
Instalacje dachowe generalnie zapewniają lepszą ochronę paneli, ponieważ znajdują się one w trudniej dostępnym miejscu. Dodatkowo, na ogół w takiej instalacji, niższe jest zacienienie. Panele słoneczne chronią również dach przed gradem, śniegiem i innymi uszkodzeniami. Jednak instalacje dachowe mają też kilka wad. Czasami ich montaż wiązać może się z koniecznością modernizacji dachu (szczególnie w starszych budynkach), co zwiększa koszty inwestycji. Poza tym konserwacja modułów jest trudniejsza do wykonania, a ich ilość ograniczona wielkością dachu.
Kierunek nachylenia dachu jest istotny, gdyż wpływa na wydajność systemu fotowoltaicznego, jednakże nawet w przypadku dachów, które nachylone są w sposób daleki od optymalnego, instalacja fotowoltaiczna produkować będzie prąd. W wspomnianym już artykule o wydajności paneli fotowoltaicznych opisujemy, jakie jest optymalne ustawienie modułów; nawet dosyć znaczne odstępstwo od takiego ustawienia, spowodować może spadek ilości produkowanej energii elektrycznej o nie więcej niż kilkanaście procent.

Panele fotowoltaiczne są drogie i brzydkie

Ten mit był prawdziwy, ale w latach siedemdziesiątych, gdy systemy PV wchodziły na rynek. Początkowo panele fotowoltaiczne były ciężkie, nieporęczne i nieestetyczne. Dzisiaj już tak nie jest.
Zniknęły nieporęczne, brzydkie moduły słoneczne z przeszłości. Nowoczesne panele fotowoltaiczne są eleganckie, niskoprofilowe i naprawdę wyrafinowane, znacznie lepiej komponując się z powierzchniami dachów. W miarę jak trend przybiera na sile i staje się bardziej przystępny cenowo, domy z panelami fotowoltaicznymi na dachu szybko stają się normą.
Dodatkowo, pojawienie się np. dachówek fotowoltaicznych, powoduje, że możliwe jest zintegrowanie systemu PV z samym pokryciem dachowym, dzięki czemu uzyskujemy niemalże niewidoczną instalację fotowoltaiczną w bardzo przystępnej cenie.

Zwrot z inwestycji w fotowoltaikę zajmuje dziesięciolecia

Przejście na energię słoneczną to jedna z najlepszych inwestycji, jakich może dokonać każdy właściciel domu. Właściwie zaprojektowany i zainstalowany system solarny to inwestycja z gwarantowaną stopą zwrotu, co najmniej 12-15% rocznie, co oznacza zwrot po około 6-9 latach. Ta wartość rośnie wraz ze wzrostem stopy użyteczności – im więcej prądu zużywamy w domu, tym szybciej jesteśmy zacząć zarabia na inwestycji w fotowoltaikę. Dokładniejsze wyliczenia tego, jak szybko zwróci pisaliśmy w artykule o opłacalności fotowoltaiki.

Wykorzystanie fotowoltaiki sprawia, że nie mamy w domu prądu, gdy jest np. noc lub duże zachmurzenie

Prawdą jest jedynie to, że panele słoneczne nie mogą wytwarzać energii elektrycznej w nocy. Jeśli nie ma światła, to nie ma fotonów, jeśli nie ma fotonów, to nie ma elektryczności. Nie oznacza to jednak, że w naszym domu w nocy nie będzie prądu.
Istnieją dwa rozwiązania tej kwestii. Najprostszym i najkorzystniejszym z nich jest zostanie Prosumentem, czyli jednocześnie producentem i konsumentem energii elektrycznej. Pozwala to na korzystanie z systemu opustów. Jest to możliwość odebrania części energii elektrycznej, wprowadzonej do sieci energetycznej – np. niezużytej produkcji naszej przydomowej mikroinstalacji fotowoltaicznej. Właściciele instalacji o mocy do 10 kW prądu mogą pobrać z sieci do 80% energii, wprowadzonej do niej z własnej instalacji, a posiadacze większych systemów, o mocy od 10 kW do 40 kW, pobrać mogą do 70% wprowadzonego prądu.
Podobnym rozwiązaniem jest własny, przydomowy magazyn energii elektrycznej. Zależnie od techniki wykorzystanych akumulatorów magazyn taki pozwala odzyskać od 65% do 90% energii elektrycznej, wykorzystanej do ładowania ogniw. Są to podobne wartości, co w przypadku zostania Prosumentem, jednakże pamiętać należy, że przydomowy akumulatorowy magazyn energii to spora inwestycja, porównywalna, czy nawet przekraczająca koszt samego systemu fotowoltaicznego. Ciężko może być ją uzasadnić, jeśli korzystać można z net-meteringu. Systemy akumulatorowe mają jedynie uzasadnione zastosowanie w tzw. systemach off-grid, czyli w ogóle odłączonych od sieci energetycznej oraz w przypadku instalacji o mocy przekraczającej 40 kW.

Panele fotowoltaiczne wymagają więcej energii do produkcji, niż są w stanie wygenerować

Badanie przeprowadzone przez amerykańskie Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej jednoznacznie pokazuje, że koszt energii potrzebnej do produkcji ogniw PV zwraca się w zazwyczaj mniej niż 4 lata. Inne źródła mówią o nawet krótszym czasie zwrotu „długu” energetycznego – od roku do trzech lat.
Zakładając 30-letnią żywotność systemu fotowoltaicznego, zapewnią on zysk netto energii przez od 25 do 29 lat – bez zanieczyszczeń i produkcji gazów cieplarnianych. Powyższy mit nie jest, więc nawet bliski prawdzie, a przekonanie to pochodzi z czasów, gdy ogniwa PV były dużo mniej wydajne oraz bardziej skomplikowane w produkcji.

Produkcja ogniw fotowoltaicznych generuje dożo zanieczyszczeń

Jak już pokazaliśmy powyżej, ogniwa fotowoltaiczne produkują w czasie swojego życia znacznie więcej energii, niż potrzebne jest do ich wyprodukowania. Jednakże, często można się spotkać z podobnym zarzutem dotyczącym produkowanych w fabrykach ogniw PV zanieczyszczeń. One także dalekie są od prawdy.
Instalacja fotowoltaiczna, zaspokajający połowę zapotrzebowania na energię elektryczną typowego gospodarstwa domowego, jest w stanie wyeliminować około 100 ton CO2, pół tony dwutlenku siarki i niemalże 300 kilogramów tlenków azotu z powietrza przez cały okres swojej eksploatacji. W czasie produkcji ogniwa z kolei nie powstają niemalże żadne zanieczyszczenia. Obecnie wszelkie zanieczyszczenia, powstające w procesie produkcyjnym, są minimalne i w większości poddawane recyklingowi. Jeżeli zależy nam na ochronie środowiska naturalnego, to fotowoltaika jest oczywistym wyborem.

Montaż modułów PV na dachu może go uszkodzić

Nie jest to bezpośrednio nieprawda – niepoprawny montaż wieszaków modułów PV może przyczynić się do uszkodzenia poszycia dachowego. Dlatego tak ważne jest, aby instalacji dokonali specjaliści, którzy robią to w odpowiedni sposób. Dzięki zachowaniu odpowiednich standardów i wykorzystaniu wieszaków dostosowanych do konkretnego rodzaju dachu (dachówka ceramiczna, blacha na rąbek stojący, papa – wszystkie te dachy wymagają innych zamocowań) instalacja PV nie tylko nie uszkodzi dachu, ale także będzie w trwały sposób na nim zamocowana. Jest to ważne, szczególnie w przypadku silnych wiatrów, czy innych zjawisk atmosferycznych, które mocno obciążają tak dach, jak i system montażu modułów fotowoltaicznych.

System fotowoltaiczny jest awaryjny i trudny w utrzymaniu

Panele fotowoltaiczne nie mają ruchomych części i nie wymagają regularnej konserwacji. Zazwyczaj zaleca się jedynie spłukiwanie paneli wodą mniej-więcej raz w roku, ale wielu właścicieli paneli w rzeczywistości nigdy ich nie czyści i zamiast tego zdając się na deszcz, który wykonuje za nich to za danie zupełnie za darmo. Zwykle zabrudzenia nie powodują redukcji wydajności systemu fotowoltaicznego o więcej niż 5% w całym okresie eksploatacji paneli.
Jeśli chodzi z kolei o awaryjność systemu fotowoltaicznego, to same moduły fotowoltaiczne w zasadzie w ogóle się nie psują – mogą one jedynie ulec uszkodzeniu na skutek np. gradobicia, co jednak jest pokrywane przez ubezpieczenie, które jest mocno rekomendowane w przypadku takiej inwestycji. Jedynym elementem systemu solarnego, o awarii, którego można realnie mówić, jest falownik. Jednakże, w przypadku dobrze dobranego do wymagań instalacji fotowoltaicznej urządzenia, prawdopodobieństwo wystąpienia takiej sytuacji jest nikłe. Jeśli to jeszcze za mała gwarancja długiej pracy systemu, to pamiętać trzeba o wieloletniej – nawet do 15 lat – gwarancji udzielanej, przez wiodących producentów falowników solarnych na produkowane przez nich urządzenia.

Instalacja systemu PV jest skomplikowana

W zasadzie jest to prawda, ale pamiętajmy – nie robi tego byle kto, tylko fachowcy. Firmy instalujące systemy fotowoltaiczne, takie jak np. Sunvival, robią wiele, aby dochować odpowiednie standardy montażu. Firma zatrudnia specjalistów w swojej dziedzinie, którzy dochowują wysokiego standardu montażu instalacji fotowoltaicznej.

Panele PV na dachu przyciągają pioruny

Każdy element dachu narażony jest na uderzenie wyładowania atmosferycznego podczas burzy, niezależnie czy na dachu zamontowane są moduły fotowoltaiczne czy też nie. Oczywiście – ramy, na których są one montowane, są doskonałym przewodnikiem dla piorunów, jednakże nie oznacza to, że przyciągają one pioruny. Można powiedzieć nawet, że chronią nasz dom, przed skutkami uderzenia pioruna.
Każdą instalację fotowoltaiczną należy uziemić. Dodatkowo, jeśli budynek wyposażony jest w instalację odgromową, to należy zachować odpowiedni odstęp – ok. 50 cm – pomiędzy piorunochronem, a konstrukcją systemu PV. W przypadku, gdy nie jest to możliwe, to konieczne jest połączenie jej z instalacją odgromową lub, jeśli budynek nie jest w nią wyposażony, z uziemieniem.
Dodatkowo w systemie tego rodzaju montuje się standardowo ograniczniki przepięć. Prawidłowo wykonana instalacja odgromowa (przewód 16 mm2) z ogranicznikami przepięć typu 1+2 daje na ogół wystarczające zabezpieczenie przed uderzeniami pioruna. O standardach montażu wykorzystywanych w Sunvival poczytać więcej można tutaj.

Cały prąd, który jest wyprodukowany przez panele najpierw trafia do sieci a dopiero potem można odebrać to, co się wyprodukowało

Nie jest to prawda. Jeśli jesteśmy Prosumentem energii odnawialnej, to wykorzystujemy tak zwany net-metering, czyli obliczanie energii elektrycznej netto. Do sieci trafia tylko energia elektryczna, którą wyprodukowały w danym momencie nasze panele fotowoltaiczne i której nie zużyliśmy na bieżąco – dokładnie to znaczy rozliczenie netto.
Licznik dwukierunkowy, jaki instaluje się u Prosumenta, zlicza ile niezużytej energii wprowadzane jest do sieci, a następnie pozwala na odebranie części z niej z sieci z powrotem– jest to tak zwany opust. Wrócić może do nas 70% lub 80%, zależy od mocy naszej instalacji fotowoltaicznej.
Net-metering, jest najbardziej opłacalnym sposobem magazynowania energii – sieć przesyłowa jest tutaj naszym „akumulatorem”, który naładować możemy w momencie, gdy produkcja energii jest najwyższa – w ciągu dnia, przy dużym nasłonecznieniu, a pobrać z niego energię, gdy zapotrzebowanie jest największe – wieczorem i w nocy.