Odnawialne źródła energii stają się coraz popularniejszym sposobem na zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania na prąd przy jednoczesnym ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych. Jednym z najdynamiczniej rozwijających się segmentów rynku OZE są farmy fotowoltaiczne, czyli instalacje składające się z wielu paneli słonecznych, które zamieniają promieniowanie słoneczne w energię elektryczną. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej, jak działają farmy PV, z jakich elementów się składają oraz jak przebiega ich budowa i uruchomienie. Omówimy również kwestie ekonomiczne związane z inwestycją w fotowoltaikę, w tym koszty budowy i okres zwrotu, a także aspekty prawne i procedury administracyjne. W końcowej części przedstawimy zalety i wady farm fotowoltaicznych.
Rodzaje systemów fotowoltaicznych
Systemy on-grid
Najpopularniejszym rozwiązaniem są systemy podłączone do sieci elektroenergetycznej (on-grid). Wytworzony prąd przesyłany jest do sieci, dzięki czemu można go magazynować wirtualnie. W momencie gdy instalacja nie produkuje wystarczająco dużo energii, pobierana jest ona z sieci.
Systemy off-grid
Systemy autonomiczne (off-grid) działają niezależnie od sieci elektroenergetycznej. Mają wbudowane magazyny energii w postaci akumulatorów. Prąd zużywany jest na bieżąco lub pobierany z magazynów.
Systemy hybrydowe
Rozwiązania hybrydowe łączą zalety systemów on-grid i off-grid. Część energii przesyłana jest do sieci, a część magazynowana w akumulatorach na wypadek przerw w dostawie z sieci.
Elementy składowe farmy fotowoltaicznej
Panele fotowoltaiczne
Sercem każdej farmy są panele fotowoltaiczne, w których zachodzi konwersja promieniowania słonecznego na prąd stały. Dobiera się je optymalnie do lokalizacji i mocy instalacji. Różnią się budową, sprawnością i ceną.
Falowniki
Falowniki (inwertery) konwertują wytworzony prąd stały na prąd przemienny wykorzystywany w sieciach energetycznych i urządzeniach. Dobiera się je mocą do mocy instalacji fotowoltaicznej.
Konstrukcje montażowe
Konstrukcje montażowe pozwalają zamocować panele pod optymalnym kątem. Mogą być naziemne lub dachowe. Ich dobór zależy od lokalizacji farmy.
Czytaj więcej: Jakie są wady i zalety mikroinstalacji fotowoltaicznych?
Proces budowy farmy fotowoltaicznej
Projektowanie
Na wstępie opracowywany jest projekt farmy dostosowany do lokalizacji i przewidywanego zapotrzebowania na energię. Oblicza się niezbędną moc instalacji i dobiera elementy składowe.
Montaż paneli i pozostałych elementów
Następnie montowane są konstrukcje, na których umieszczane są panele. Instalowane są także pozostałe podzespoły: falowniki, okablowanie, zabezpieczenia itd.
Podłączenie i uruchomienie
Po zakończeniu prac montażowych, instalacja jest podłączana do sieci lub magazynów energii i uruchamiana. Przeprowadzane są testy poprawności działania.
Koszty budowy i eksploatacji farmy
Nakłady inwestycyjne
Koszty budowy farmy fotowoltaicznej zależą od jej wielkości i zastosowanych komponentów. Inwestycja wymaga dużego, początkowego nakładu finansowego rzędu 2-4 mln zł za 1 MW mocy.
Koszty eksploatacyjne
W trakcie eksploatacji ponoszone są niewielkie koszty stałe związane z serwisem, ubezpieczeniem i utrzymaniem farmy. Są one niskie w porównaniu z kosztami paliw kopalnych.
Okres zwrotu inwestycji
Dzięki oszczędnościom na rachunkach za prąd, nakłady inwestycyjne zwracają się po ok. 7-10 latach. Okres ten skraca się przy wyższych cenach energii.
Wymagania prawne i procedury administracyjne
Pozwolenia na budowę
Budowa farmy fotowoltaicznej wymaga odpowiednich pozwoleń, w tym pozwolenia na budowę lub zgłoszenia robót budowlanych.
Przyłączenie do sieci
Konieczne jest podpisanie umowy o przyłączenie do sieci z operatorem. Procedura przyłączeniowa trwa ok. 6 miesięcy.
Dotacje i ulgi podatkowe
Inwestor może ubiegać się o dotacje z programów wsparcia OZE lub skorzystać z ulg podatkowych, co poprawia opłacalność inwestycji.
Zalety i wady farm fotowoltaicznych
Korzyści ekologiczne
Farmy PV pozwalają znacząco ograniczyć emisję gazów cieplarnianych i produkować energię w sposób przyjazny środowisku.
Korzyści ekonomiczne
Choć wymagają dużych nakładów na start, to pozwalają generować tanią energię elektryczną i zapewniają stabilne dochody przez dziesięciolecia.
Potencjalne problemy
Do wad można zaliczyć zależność produkcji od warunków pogodowych i pory dnia oraz konieczność zajęcia dużych powierzchni gruntów lub dachów pod instalację.
Tagi
Udostępnij
