Panouri fotovoltaice. Pros & Cons.

      Suntem într-un secol al vitezei și al electronicelor, iar dezvoltarea acestora e în floare. Majoritatea activităților zilnice sunt conectate la o sursă de energie, rezultând o cerere tot mai mare. Pentru că resursele clasice de producere a energiei se reduc substanțial de la o zi la alta și pentru că prețul crește tot mai mult, companiile, guvernele dar și populația caută modalități sustenabile de producere a energiei.

     O soluție tot mai cautată în ultimul timp sunt panourile fotovoltaice și panourile solare. În articolul acesta vom aprofunda notiunile panourilor fotovoltaice precum:

1. Ce sunt și cum funcționează
2. Avantaje și dezavantaje
3. Costul, montarea și întreținerea panourilor fotovoltaice

Ce sunt și cum funcționează panourile fotovoltaice

       Panourile fotovoltaice sunt sisteme ce transformă energia luminoasă solară , numit „foton” în energie electrică continuă, „volt”.  Fotonii vor ceda energia lor electronilor periferici. Electronii eliberați vor fi extrași prin intermediul unei joncțiuni create special în semiconductor. Scopul acestuia este de a creea un câmp electric în interiorul materialului care va antrena sarcinile negative într-un sens și sarcinile pozitive în celălalt sens.

        Componentele unui sistem fotovoltaic este determinat de prezența sau absența unei rețele naționale. Acestea se împart în două categorii :

1. sisteme fotovoltaice „ON GRID” – legate la o rețea națională și nu au sistem de stocare;
2. sisteme fotovoltaice „OFF GRID” – nu sunt legate la o rețea națională și au obligatoriu un sistem de stocare.

        Imag. 1 Sistem fotovoltaic „ON GRID”                                                Imag. 2  Sistem fotovoltaic „OFF GRID”

        După cum aminteam și mai devreme dacă un sistem fotovoltaic este conectat la o rețea națională acesta depinde de mai multe componente față de cel „OFF GRID”. Așa cum se poate observa și în imaginea 1, un sistem fotovoltaic cuprinde următoarele piese:

1. Panouri fotovoltaice – ele constituie partea cea mai vizibilă a sistemului fotovoltaic. Panoul fotovoltaic  generează energie prin trasformarea luminii solare în energie utilizabilă. Pot fi și acestea de două tipuri cu:
   • celule siciliu monocristalin – produse din siciliu cu înaltă puritate prin depunere în straturi subțiri, având o eficiență de peste 20% de captare a radiației solare
   • celule siciliu policristalin – sunt tăiate din blocuri de siciliu, topite și recristalizate, rezultând o eficiență mai redusă, până la 15% .
2.  Elemente de montaj – sisteme de prindere pentru panouri pe acoperișuri. Mai multe detalii vor fi precizate in secțiunea montaj .
3. Conectori cabluri PV – funcțiile oferite de aceștia sunt căderea minimă de tensiune, ampacitate ridicată, pierderi minime de energie, rezistență minimă la contact, contacte de lungă durată, rezistent la impact, șoc și vibrații, costuri reduse de întreținere și rezistență la coroziune.
4. Cabluri PV – cabluri rezistente la abraziune, cu o durată lungă de viață, rezistent la raze uv, ozon, hidroliză, rezistent la temperaturi , condiții meteorologice, apă, ulei și substanțe chimice. Acesta este compact și flexibil la un singur nucleu.
5. Protecție la supratensiune – acesta este constituit dintr-o cutie de protecție în care este poziționat și comutatorul DC.
6. Invertorul „ON GRID” – unul dintre cele mai importante componente al unui sistem fotovoltaic. El are funcția de a converti ieșirea de curent continuu în curent alternativ la aceeași parametri ca rețeaua națională la care este conectat , de unde și denumirea ” ON GRID „. Curentul alternativ fiind necesar în funcționarea aparatelor de uz casnic.

       Sistemul fotovoltaic „OFF GRID” se diferă de cel „ON GRID” prin următoarele componente:

1. Panouri fotovoltaice
2. Elemente de montaj
3. Protecție la supratensiune
4. Regulator încărcare – este o tehnologie de urmărire a punctelor de putere maximă ultra-rapidă (MPPT). El asigură funcția de monitorizare a tensiunii și a curentului de la panourile fotovoltaice, maximizează colectarea de energie, asigură durata de viață a bateriei (oferă un voltaj corect acesteia), protecție la scurtcircuit și polaritate inversă a panourilor fotovoltaice. Regulatorul este bluetooth smart încorporat și poate fi configurat, monitorizat, actualizat și sincronizat de la distanță.
5. Baterii de acumulare – câteva din funcțiile oferite de acestea sunt rezistența mare la descărcările profunde repetate, elimină necesitatea unor conectori, au cicluri multiple, rămân încărcate perioade lungi de timp și au durată de viață proiectată 10-20 ani. Aceste baterii pot fi conectate în două serii sau mai multe șiruri de baterii conectate în serie.
6. Invertor „OFF GRID”- La fel ca și în cazul celorlate sisteme acesta este unul dintre cele mai importante componente . Acestea însă nu sunt legate la nicio rețea națională , dar depind de sisteme de stocare.

Avantaje si dezavantaje

       Ca orice produs existent și panourile fotovoltaice vin cu avantaje și dezavantaje.

         În următoarele rânduri trecem în revistă avantajele panourilor fotovoltaice:

1. gratuită și regenerabilă – energia solară este disponibilă în fiecare zi și prezentă în toate colțurile lumii;
2. ecofriendly – protejează mediul și nu emite niciun fel de emisii poluante nici direct , nici indirect;
3. reduce exponențial costurile – folosindu-se de razele solare produce energie, iar facturile de energie scad exponențial mai ales în perioadele de primavară-vară-toamnă;
4. întreținere ușoară – curățarea panourilor este ușoară și necesară doar de câteva ori pe an, în funcție de locația dumneavoastră;
5. garanție îndelungată – panourile vin cu o garantie de 20-25 de ani;
6. dezvoltarea tehnologiei –  datorită evoluării constante a acestor noi tehnologii și aportul de eficacitate va crește tot mai mult în viitor;
7. fără zgomot – comparativ cu generatoarele convenționale acestea sunt silențioase.

        Totuși și unele dezavantaje încă își fac simțită prezența:

1. costul inițial – este ridicat în momentul de față, dar având în vedere continua dezvoltare a acestora credem că și costurile acestora se va diminua pe viitor;
2. depind în totalitate de vreme – de aceea și procentul de energie produs va fluctua în funcție de cantitatea solară, iar în timpul nopții este necesară o sursa de stocare a energiei. de aici ajungem la punctul următor;
3. o sursă de stocare a energiei – ce este costisitoare, fiind necesare baterii mari ce se încarcă ziua sau generatoare;
4. racordare și la un sistem național de producere a energiei – nu poate funcționa doar de sine stătător în unele perioade ale anului, totodată se pot face contracte cu celelalte rețele naționale pentru un schimb de energie;
5. utilizează mult spațiu – cu cât dorești să produci mai multă energie, vor fi nevoie mai multe panouri fotovoltaice solare.

Costul, montarea și întreținerea sistemului fotolvoltaic

        Înainte de a ajunge la costul final al unui astfel de sistem fotovoltaic este nevoie să se facă un calcul al tuturor consumabilelor de energie din casă, numărul de kw pe luna necesari casei dumneavoastră. Totodată este luată în calcul și suprafața acoperișului pentru a ști câte panouri sunt necesare și dacă este suficient spațiu pentru toate acestea sau de care panouri fotovoltaice aveți nevoie pentru a acoperi tot necesarul de energie.

       Orice cost variază de la client la altul în funcție de necesarul de energia al acelei case. Totodată prețul este influențat și de calitatea panourilor, de modelul on-grid sau off-grid și de cantitatea de energie produsă de acestea. Un sumar al costurilor pe componente:

1. panouri fotovoltaice – modulele ieftine încep de la 160 de euro, însă randamentul lor este unul mic de 300 watti. Pentru modulele de top prețul poate ajunge și până la 5.000 de euro , cu un randament de 7kw.
2. optimizator de performanță – este în jur de 60 euro
3. invertor – cu prețuri cuprinse între 1.200-2.500 euro
4. sistem de montare – aici variază datorită complexității sistemului între 500-1.500 euro
5. bateriile – prețurile pornesc de la 4.000 de euro și p0ate ajunge și până la 13.000 de euro.
6. sistemele PV – sunt în jur de 300 de euro.

      La costul final se adaugă și prețul manoperei care variază de la o echipă la alta și în funcție de complexitatea sistemului montat.

       Montajul sistemelor fotovoltaice se poate face pe acoperiș sau pe sol. Dacă doriți mai multe informații tehnice și categorii diferite de structuri, vă recomandăm să analizați și articolul Structuri pentru acoperiș.

       Întreținerea sistemului fotovoltaic se face de câte ori este nevoie pe an prin curățarea panourilor de praf sau murdărie cu laveta cu apă. Dacă aveți neclarități sau emoții puteți apela cu încredere la echipa artechnic contra unui cost modic.