Odnawialne źródła przyczyniają się do oszczędzania zasobów surowców naturalnych oraz do poprawy ochrony środowiska naturalnego poprzez redukcję zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery, gleby i wód. W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, szczególnie energii pochodzącej ze słońca.

Promieniowanie słoneczne stanowi największe dostępne dla człowieka źródło energii. Możemy powiedzieć, że jest to energia powszechnie dostępna i nieograniczona. W Polsce szacuje się że promieniowanie wynosi od 3,3 do 4 GJ/m2 rocznie. Problemem nie jest dostępność energii lecz jej właściwe zmagazynowanie i wykorzystanie. Przy pozyskiwaniu energii słońca musimy mieć też na uwadze to że w naszych warunkach klimatycznych nie jest ona stała, bowiem w okresie letnim mamy większe natężenie promieniowania co przedstawia poniższy wykres.

Energia słońca może być wykorzystana do produkcji energii cieplnej jak i energii elektrycznej. Do produkcji energii cieplnej służą nam dobrze znane kolektory słoneczne a do produkcji energii elektrycznej moduły fotowoltaiczne, tym ostatnim poświęcimy więcej uwagi. Na początek trochę historii, efekt fotowoltaiczny odkrył francuski uczony Antoni Becquerel już w 1839 roku, jednak upłynęło sporo lat kiedy po raz pierwszy zbudowano ogniwo fotowoltaiczne w laboratorium firmy Bell w USA było to ogniwo przystosowane do działania w kosmosie. Prawdziwy rozwój produkcji ogniw fotowoltaicznych nastąpił pod koniec lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku i trwa do dziś. Podstawowym elementem modułu fotowoltaicznego jest ogniwo zbudowane w podstawowej swojej części z materiału półprzewodnikowego w którym pod wpływem promieniowania słonecznego powstaje napięcie. Obecnie najpopularniejszym materiałem służącym do produkcji ogniw jest krzem. Ogniwa ze względu na podział technologiczny możemy podzielić na: ogniwa monokrystaliczne – najbardziej sprawne do 25%, polikrystaliczne – do 20% sprawności i amorficzne – w formie nadruku, sprawność do 15%. Do produkcji ogniw oprócz krzemu stosuje się też inne związki półprzewodnikowe takie jak telurek kadmu, arsenek galu czy też selenek indowo-miedziowy jednak te ogniwa odznaczają się mniejszą sprawnością. Systemy fotowoltaiczne w zależności od sposobu połączenia do sieci dzielimy na: podłączone do sieci (system on-grid) i odłączone od sieci (system off-grid). Pierwszy system daje nam możliwość sprzedaży nadmiaru energii (po spełnieniu warunków technicznych), natomiast drugi system wymaga zastosowania specjalnych akumulatorów przez to jest droższy, choć daje możliwość wykorzystania urządzeń na prąd stały. Ogniwa fotowoltaiczne są obecnie powszechnie stosowane w zegarkach, kalkulatorach, do zasilania znaków drogowych, do zasilania satelitów, do zasilania wewnętrznych sieci jak i do produkcji energii do systemów energetycznych. Ogniwa fotowoltaiczne można łatwo rozróżnić po wyglądzie na zdjęciach poniżej, pierwsze to ogniwa monokrystaliczne, drugie polikrystaliczne i ostatnie amorficzne.

Ogniwa fotowoltaiczne możemy też spotkać na wielkopolski wsi, przykładem może być instalacja fotowoltaiczna w gospodarstwie Państwa Abramowiczów ze wsi Raszewy w gminie Żerków. Państwo Abramowiczowie zainteresowali się instalacją fotowoltaiczną uczestnicząc w szkoleniu o odnawialnych źródłach energii. Instalacja o mocy 6 kW została zamontowana na dachu budynku mieszkalnego. Południowa wystawa dachu i jego pochylenie doskonale spełniały warunki do montażu instalacji. Instalacja została wykonana w lipcu 2016 roku a podłączona do sieci w sierpniu 2016 roku. Jest to instalacja on-grid czyli podłączona do sieci, składa się z 24 modułów polikrystalicznych o mocy 250 Wp każdy. Inwestor skorzystał z programu Prosument i otrzymał 40 % dotacji do wykonanej inwestycji.

1.Moduły fotowoltaiczne na dachu (zdj. autor)

Inwestor może śledzić na bieżąco jak pracuje instalacja dzięki panelowi umieszczonemu w specjalnej skrzynce w której znajduje się cała automatyka instalacji wraz z inwenterem.

2. Panel pokazujący pracę instalacji (zdj. autor)

3.Skrzynka z panelem (zdj. autor)

Następnym urządzeniem zamontowanym w związku wykonaniem instalacji jest specjalny licznik. Jego montaż wykonał zakład energetyczny, dzięki niemu będzie możliwe wykonanie rozliczenia ilości wyprodukowanej i zużytej energii.

4. Licznik (zdj. autor)

Na razie trudno jest oszacować korzyści z instalacji fotowoltaicznej, bo pełny obraz będzie można zobaczyć po otrzymaniu rozliczenia od zakładu energetycznego, rolnik jest jednak przekonany że inwestycja ta zwróci się w przyszłości.

Jacek Furmaniak - PZDR Jarocin,WODR Poznań