Jak działa fotowoltaiczna produkcja energii?

Jak działa fotowoltaiczna produkcja energii?

W górach, nad rzekami, jeziorami i morzem często możemy zobaczyć rzędy paneli fotowoltaicznych. Te niewielkie moduły skrywają ogromny potencjał energetyczny.

Pod wpływem światła słonecznego panele fotowoltaiczne wytwarzają energię elektryczną, która może zasilać tysiące gospodarstw domowych.

Możemy je znaleźć w różnych miejscach – na dachach budynków, na powierzchni jezior, na zboczach wzgórz, a nawet w przestrzeni kosmicznej!

Ale na jakiej zasadzie działa fotowoltaika? I jak wytworzona energia trafia do milionów domów?
Dziś GOOTU przyjrzy się temu zagadnieniu razem z Tobą!

Historia odkrycia efektu fotowoltaicznego

Już w 1839 roku francuski naukowiec Alexandre Edmond Becquerel odkrył, że światło może powodować różnicę potencjałów w różnych częściach materiałów półprzewodnikowych.
To zjawisko nazwano efektem fotowoltaicznym – polega ono na konwersji fotonów (fal świetlnych) na elektrony, przekształcając energię światła w energię elektryczną.

Jak panele fotowoltaiczne generują energię?

W systemie fotowoltaicznym panele słoneczne pochłaniają światło i wytwarzają energię elektryczną na zasadzie efektu fotowoltaicznego. Powstaje różnica ładunków po obu stronach ogniwa fotowoltaicznego, co pozwala na konwersję energii świetlnej na prąd stały.

Jednak prąd stały (DC) nie jest bezpośrednio użyteczny dla większości gospodarstw domowych i musi zostać przekształcony w prąd zmienny (AC). Jak to się odbywa?
Do tego służy urządzenie zwane inwerterem, które przekształca prąd stały generowany przez panele fotowoltaiczne w prąd zmienny o napięciu 110 V / 220 V / 230 V / 380 V – w zależności od wymagań użytkownika.

Jak energia z paneli trafia do sieci?

W Polsce istnieje kilka sposobów przesyłu energii fotowoltaicznej do sieci:

1️⃣ Bezpośrednie podłączenie do sieci niskiego napięcia – Małe instalacje fotowoltaiczne o mocy do 10 kWp są podłączone do jednofazowej sieci 230V, a większe (od 10 kWp do 50 kWp) do trójfazowej sieci 400V.

2️⃣ Podłączenie poprzez transformator do sieci średniego napięcia – Średnie elektrownie fotowoltaiczne (np. o mocy 50 kWp – 1 MW) przekazują energię do sieci 15 kV – 30 kV za pomocą transformatora podwyższającego napięcie.

3️⃣ Podłączenie dużych farm fotowoltaicznych do sieci wysokiego napięcia – Instalacje o mocy powyżej 1 MW podłączane są do sieci 110 kV i wyższych, skąd energia trafia do operatorów systemów przesyłowych.

W każdym z tych przypadków niezbędne jest zastosowanie transformatorów podwyższających napięcie, które umożliwiają dostosowanie parametrów energii do wymagań sieci elektroenergetycznej. Następnie energia jest przekazywana do odbiorców końcowych – firm, instytucji i gospodarstw domowych w całym kraju.

Podsumowanie

Dzięki panelom fotowoltaicznym światło słoneczne może zostać przekształcone w energię elektryczną, która zasila nasze domy i przedsiębiorstwa. To ekologiczne i efektywne rozwiązanie, które pozwala na zmniejszenie zużycia paliw kopalnych i obniżenie rachunków za prąd. W Polsce rozwój fotowoltaiki nabiera tempa, a dzięki nowoczesnym technologiom coraz więcej gospodarstw może cieszyć się niezależnością energetyczną! ☀⚡