ŚWIĘTOKRZYSKI PORTAL EWE

REGIONALNA BAZA WIEDZY

Home » Energia Słońca » Instalacje fotowoltaiczne

 

 

Zastosowanie instalacji fotowoltaicznych

We współczesnym świece na co dzień można się spotkać z wytwarzaniem napięcia w oparciu o fotoogniwa. W Polsce powoli pojawiają się przemysłowe instalacje fotowoltaiczne zajmujące często powierzchnię nawet kilku hektarów. W krajach takich jak Czechy czy Niemcy jest to już widok powszedni. Coraz popularniejsze są również przydomowe elektrownie słoneczne w postaci dachów domostw i zabudowań gospodarczych pokrytych w znacznym procencie modułami fotowoltaicznymi (panelami PV). Takie rozwiązanie pozwala na pokrycie w znacznym stopniu zapotrzebowania na energię elektryczną dla zasilanych w ten sposób gospodarstw domowych. Instalacje fotowoltaiczne małej mocy znajdują zastosowanie w obiektach oddalonych od sieci elektroenergetycznej, lub takich których podłączenie do sieci jest niemożliwe – morskich bojach nawigacyjnych, schroniskach górskich, domkach letniskowych, przyczepach kempingowych, jachtach czy stacjach meteorologicznych. W miastach nikogo już nie dziwi widok automatów z napojami i jedzeniem, parkomatów, tablic ogłoszeniowych i lamp oświetleniowych zasilanych energią słoneczną. Pojedyncze ogniwa słoneczne są często spotykane w kalkulatorach, plecakach czy mobilnych ładowarkach do urządzeń elektronicznych. Po za podanymi wyżej przykładami fotowoltaika znajduje zastosowanie w zasilaniu przepompowni wody, przekaźników telekomunikacyjnych, automatyki przemysłowej i pomiarowej czy systemów zasilania awaryjnego.

 

Rys. 2 Przenośna ładowarka do elektroniki zasilana energią słoneczną

źródło: https://www.flickr.com/photos/beigephotos/152307229

 

Mówiąc o zastosowaniach modułów PV nie można pominąć ich wykorzystania w kosmosie. Panele fotowoltaiczne są najpewniejszym oraz najtańszym źródłem energii w przestrzeni kosmicznej. Generowana w ten sposób energia elektryczna zasila elektronikę promów i sond kosmicznych, sztucznych satelitów ziemi czy sond orbitalnych.

Bardzo ciekawym zastosowaniem modułów fotowoltaicznych jest ochrona rurociągów przed korozją. Metoda ta nosi nazwę ochrony katodowej. Polega ona na połączeniu rurociągu z biegunem ujemnym generatora PV, zaś biegun dodatni jest połączony z anodą umieszczoną w pewnej odległości od rurociągu.

 

Projektowanie instalacji systemów fotowoltaicznych

Projektowanie systemów fotowoltaicznych jest skomplikowanym i wymagającym specjalistycznej wiedzy. Przy projektowaniu PV należy pamiętać o spadku sprawności wraz ze wzrostem temperatury modułu. Przy wysokich temperaturach zakłada się 0,5% spadku sprawności na 1ºC. Wraz ze spadkiem sprawności zmniejsza się również moc znamionowa panelu. Widoczne jest to szczególnie przy eksploatacji dachowych baterii słonecznych. Typowe baterie dachowe pracują w temperaturze 55-75ºC. Dla porównania moc znamionowa ogniw fotowoltaicznych podawana jest dla temperatury 25 ºC. Spadek sprawności modułu przy takiej różnicy temperatur może wynosić nawet 30%. Zjawisko to można ograniczyć projektując instalację w taki sposób aby była ona dobrze wentylowana.

Narzędzia wspomagające

Projektantom niezbędne są odpowiednie narzędzia wspomagające proces projektowania od wyboru lokalizacji aż po nadzór gotowego systemu PV. Pomocne przy wyborze lokalizacji okazują się zdjęcia satelitarne (www.geoportal.gov.pl), panoramy z Google Street View czy własna dokumentacja fotograficzna. W Internecie dostępne są bazy danych meteorologicznych (meteonorm czy helioclim) niezbędne do oceny potencjału energetycznego lokalizacji. Na pomoc projektantom instalacji PV wychodzą dostawcy oprogramowania komercyjnego jak i darmowego (SunnyDesign by SMA, PVSyst, czy Solar Design Studio) umożliwiającego zasymulowanie pracy projektowanej instalacji. Nowością są programy dedykowane dla smartphonów wykorzystujące technologie pracy w chmurze i wspomagające projektowanie instalacji fotowoltaicznych (EasySolar).

Projektowanie – proces inwestycyjny

      Montaż i eksploatacja mikro instalacji fotowoltaicznych (do 40 mocy kW) nie przysparza inwestorowi problemów. Natomiast komercyjne instalacje stawiają przed potencjalnym inwestorem wiele wyzwań takich jak wybór odpowiedniej lokalizacji, uzyskanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach zgody na realizację przedsięwzięcia, uzyskanie warunków przyłączenia do sieci elektroenergetycznej czy pozwolenia na budowę. Jest to proces długotrwały, lecz docelowo przynoszący zyski inwestorowi.

Podstawową kwestią jest wybór odpowiedniej lokalizacji pod przyszłą elektrownie słoneczną. Wybrana działka powinna spełniać szereg warunków lokalizacyjnych takich jak: płaski lub nachylony w kierunku południowym teren, brak czynników generujących cień, dobry dostęp do infrastruktury elektroenergetycznej i drogowej oraz odpowiednia odległość od lasów i fabryk (zapylenie powietrza). Nie mniej ważną kwestią jak wybór lokalizacji jest zabezpieczenie sobie praw do gruntów wybranych pod przyszłą elektrownię. Najczęściej spotykane modele nabycia praw do użytkowania gruntów to umowa dzierżawy oraz umowa kupna-sprzedaży. Na tym etapie należy przekalkulować, który z wariantów jest korzystniejszy dla planowanej inwestycji.

Kolejnym etapem jest złożenie wniosku o wydanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach zgody na realizację projektu. W większości przypadków organem wydającym decyzję w tej sprawie jest wójt, burmistrz lub prezydent miasta. Budowa farmy fotowoltaicznej jest zaklasyfikowana jako przedsięwzięcie mogące potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko. Z tego powodu organ samorządowy prosi o opinię Regionalną Dyrekcję Ochrony Środowiska i Państwową Inspekcję Sanitarną. czy jest konieczne wykonanie raportu oceny oddziaływania na środowisko dla planowanej inwestycji. Do wniosku o wydanie tzw. „decyzji środowiskowej” należy załączyć kartę informacyjną przedsięwzięcia. Jest to dokument zawierający podstawowe informacje o planowanej inwestycji.

Posiadając „decyzję środowiskową” można zacząć ubiegać się o decyzję lokalizacyjną. W tym celu należy zweryfikować czy dla wybranego terenu inwestycyjnego obowiązuje Miejscowy Plan Zagospodarowania Przestrzennego (MPZP) i czy uwzględnia on w swych zapisach możliwość budowy elektrowni słonecznych. Jeżeli ten warunek jest spełniony to decyzję lokalizacyjną uzyskuje się w oparciu o wyrys i wypis z obowiązującego MPZP. Praktyka pokazuje, iż jest to sytuacja nie często spotykana. W takim przypadku należy wnioskować do gminy o zmianę zapisów MPZP lub starać się o Decyzję o Warunkach Zabudowy (dla terenów gdzie nie obowiązuje MPZP).

Następną z decyzji, koniecznych do wybudowania elektrowni słonecznej są warunki przyłączenia do sieci elektroenergetycznej dla wytwórców. W dokumentach tych jest precyzyjnie określone miejsce i sposób przyłączenia instalacji PV do sieci. W tym celu należy złożyć wniosek u odpowiedniego Operatora Systemu Dystrybucyjnego (zależnie od regionu Polski).

Ostatnim etapem jest uzyskanie pozwolenia budowlanego. Jest ono wymagane dla wszystkich instalacji fotowoltaicznych o mocy powyżej 40 kW. Jest ono najmocniejszym w Polsce umocowaniem prawnym dla inwestycji.

Podczas realizacji inwestycji mającej na celu budowę farmy fotowoltaicznej wymagane są projekty budowlano-wykonawcze takie jak projekt zagospodarowania terenu, projekt przyłącza elektroenergetycznego, projekt elektryczny instalacji PV czy projekt dróg dojazdowych i placów montażowych.

 

 

 

Rys. 3 Park słoneczny Long Island. Moc zainstalowana 32 MW.            

źródło: https://www.flickr.com/photos/brookhavenlab/

1W tym serwisie wykorzystywane są pliki cookies. Stosujemy je w celach zapamiętywania ustawień i zbierania anonimowych danych dla celów statystycznych. Użytkownik ma możliwość samodzielnej zmiany ustawień dotyczących cookies w swojej przeglądarce internetowej.