Krótki przewodnik po energii słonecznej

Nitsana Bellehsen
Senior Content Manager, Europe / Nitsana Bellehsen
18-12-2024

Poza profesjonalistami z branży fotowoltaicznej, jak wiele osób rozumie, jak działa energia słoneczna i jakie produkty są niezbędne, aby z dobrodziejstw tej energii korzystać? Przygotowaliśmy przewodnik po energii słonecznej dla początkujących, który możesz udostępnić swoim klientom, aby pomóc im w podejmowaniu lepszych decyzji zakupowych, gdy szukają rozwiązań fotowoltaicznych dla swoich domów i firm.

Czym jest energia słoneczna i dlaczego jej potrzebuję?

Nasze źródła energii zmieniły się na przestrzeni wieków i przekształciły sposób, w jaki żyjemy. Tak więc, podczas gdy za naszego życia jesteśmy przyzwyczajeni do pozyskiwania energii z sieci energetycznej i płacenia za ten przywilej, ten paradygmat już się zmienia w kierunku bardziej zrównoważonych alternatyw. Zarówno dla właścicieli domów, jak i firm, oznacza to nową elastyczność w zarządzaniu wydatkami na energię elektryczną.

Zmiany klimatu, podwyżki cen i starzejące się sieci energetyczne

Zmiany klimatyczne i regulacje przyjęte przez rządy w celu oczyszczenia śladu węglowego stanowią znaczący bodziec do zmian energetycznych. Istnieją jednak dodatkowe czynniki, które napędzają transformację w kierunku zielonej energii odnawialnej:  Nasze dotychczasowe źródła energii są ograniczone i zanieczyszczają środowisko, podczas gdy nasze zapotrzebowanie na nie rośnie wykładniczo. Sieci energetyczne, na których polegamy, starzeją się i wymagają kosztownych modernizacji, które mogą stanowić ogromne obciążenie dla kosztów energii.

Jednocześnie rosnące koszty energii powyżej oczekiwanych poziomów w różnych regionach przyczyniły się do zrozumienia korzyści płynących z niezależności energetycznej. Koniec końców zwiększa to znaczenie poszukiwania energii ze źródeł odnawialnych.

Zachowanie kontroli nad kosztami energii elektrycznej może być niezwykle korzystne dla firmy - czasami może nawet zmienić zasady gry.  Niektóre firmy wykorzystały zieloną energię poza własnym zapotrzebowaniem na energię i redukcją kosztów oraz stworzyły dodatkowe źródła przychodów dla swojej działalności. Jednocześnie właściciele domów, którzy wybiorą system fotowoltaiczny inteligentnie optymalizujący produkcję, zużycie i magazynowanie energii, mogą zauważyć większe oszczędności w wydatkach na energię i wzrost niezależności energetycznej.

Chociaż energia słoneczna jest powszechnie dostępna od prawie dwóch dekad, w ciągu ostatnich kilku lat nastąpił skokowy wzrost jej popularności na całym świecie, ponieważ stała się ona bardziej przystępna cenowo. Właściciele domów, firmy i społeczności już teraz czerpią korzyści z przejścia na ekologię dzięki zmniejszonej emisji dwutlenku węgla, niższym kosztom energii i większej elastyczności energetycznej.

Czym jest energia słoneczna?

Chociaż istnieje kilka technologii, które wytwarzają energię ze słońca, najbardziej popularną i dostępną jest technologia fotowoltaiczna (PV) podłączona do sieci.

Technologia fotowoltaiczna przekształca promienie słoneczne w prąd stały, który możemy wykorzystać do naszych codziennych potrzeb.
 

solar energy

Jak to działa? 

Słońce emituje promienie świetlne - nawet w pochmurne dni. Gdy promienie te padają na moduł słoneczny, fotony światła słonecznego są pochłaniane przez materiał półprzewodnikowy modułu, którym zazwyczaj jest krzem. Energia fotonów (cząstek światła) powoduje uwolnienie elektronów, które następnie przemieszczają się między ujemnymi i dodatnimi warstwami ogniwa słonecznego. Powoduje to wytworzenie prądu elektrycznego - prądu stałego (DC), który jest przechwytywany przez okablowanie w modułach. Ponieważ dom korzysta z prądu zmiennego (AC), energia musi zostać przekształcona z prądu stałego na prąd zmienny - i to jest zadanie falownika. Kable z modułów PV prowadzą do falownika, który przekształca energię, a następnie przesyła ją do zasilania domu lub eksportuje do sieci.

Co warto podkreślić, nie wszystkie technologie fotowoltaiczne są sobie równe. Wybór odpowiedniej technologii ma kluczowe znaczenie dla ilości energii produkowanej przez cały okres eksploatacji systemu PV i zmniejszenia codziennych kosztów energii.  Wybrana technologia ma również znaczący wpływ na bezpieczeństwo systemu, co z kolei chroni pracowników, mienie i zapewnia ciągłość działania.

Technologia falowników łańcuchowych

W przypadku tradycyjnej technologii fotowoltaicznej, moduły są połączone ze sobą w łańcuch (stąd nazwa „falownik łańcuchowy”). Falownik przekształca energię z prądu stałego na prąd zmienny i jest podłączony do sieci i do domu. Jest to prosty i łatwy w obsłudze system, ale ma kilka ograniczeń. W tym systemie każdy moduł musi być identyczny i umieszczony pod tym samym kątem i nachyleniem. Te ograniczenia projektowe ograniczają sposób, w jaki można wykorzystać obszar instalacji, jednocześnie ograniczając możliwość wykorzystania zmieniającego się kierunku słońca o różnych porach dnia. Nowsze moduły PV o większej mocy nie mogą być dodawane w przyszłości, chyba że cały ciąg zostanie wymieniony. Co istotne, produkcja będzie ograniczona do ilości energii wytwarzanej przez najmniej wydajny moduł w każdym łańcuchu, co oznacza, że moduły fotowoltaiczne, które potencjalnie mogłyby produkować więcej, nie będą w stanie współpracować z pozostałymi modułami.

Istnieją również ograniczenia bezpieczeństwa dla tej topologii – napięcie modułu nie może być wyłączone, pozostawiając moduły pod wysokim napięciem w ciągu dnia, nawet gdy falownik lub zasilanie AC jest wyłączone.

Dostawcy OEM i instalatorzy nie mogą zdalnie lub łatwo sprawdzić wydajności modułów, a rozwiązywanie problemów w tego typu instalacjach może być bardziej złożone, ponieważ nie ma możliwości zdalnej identyfikacji dokładnej lokalizacji problemu. Jeśli pojawi się problem lub produkcja znacznie spadnie, instalator musi sprawdzić każdy moduł, aby zidentyfikować lokalizację problemu, co jest czasochłonne dla instalatora i marnuje cenny czas produkcji dla właściciela obiektu. Może to mieć wpływ na spójność produkcji, a także bezpieczeństwo systemu. 

Innowacyjne rozwiązania SolarEdge - optymalizacja DC i optymalizatory mocy

SolarEdge wprowadził kilka inteligentnych innowacji, które rozwiązują wady opisanego powyżej systemu.  W naszym systemie falownik jest bezpiecznie zainstalowany na ziemi. Przenosi on jednak niektóre funkcje tradycyjnego falownika do urządzenia o nazwie optymalizator mocy, zachowując jednocześnie funkcję przemiany prądu DC na prąd AC i interakcję z siecią w falowniku. Wraz z rozwojem systemu, falownik może korzystać z ekonomii skali, dzięki czemu nasza technologia jest opłacalna dla dużych komercyjnych i małych zastosowań użytkowych.

Optymalizatory mocy są podłączone do każdego modułu, dostosowując w czasie rzeczywistym prąd i napięcie do optymalnego punktu pracy każdego modułu fotowoltaicznego. Umożliwia to każdemu modułowi fotowoltaicznemu ciągłe wytwarzanie maksymalnego potencjału mocy niezależnie od innych modułów w tym samym łańcuchu. Dzięki wykonywaniu tych regulacji z bardzo dużą szybkością, niedopasowanie modułów, straty związane z częściowym zacienieniem i inne straty mocy związane z tradycyjnymi falownikami są ograniczone.

Pozwala to również na elastyczność projektowania systemu. Można zainstalować więcej modułów, aby zwiększyć produkcję energii słonecznej i optymalnie wykorzystać dostępną przestrzeń, ponieważ nie muszą one pozostawać w jednej linii ze sobą. Nowsze, bardziej wydajne moduły PV można dodać do systemu po jego zainstalowaniu, jeśli system miałby zostać rozbudowany w przyszłości. Dzięki zdalnemu wglądowi w czasie rzeczywistym w każdy moduł systemu, łatwe i szybkie rozwiązywanie problemów pozwala wyeliminować je zanim zdążą się rozwinąć, a czasem nawet zdalnie.
Optymalizatory mocy umożliwiają również włączenie funkcji bezpieczeństwa na poziomie modułu, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo. W rzeczywistości wiele firm ubezpieczeniowych i organów nadzorczych uznaje MLPE (elektronikę mocy na poziomie modułu, która obejmuje optymalizatory mocy) za istotną dla zapewnienia bezpieczeństwa instalacji PV. SolarEdge postrzega bezpieczeństwo jako integralną część projektu i wprowadził innowacyjne wielowarstwowe funkcje bezpieczeństwa, aby chronić ludzi i mienie na każdym etapie - podczas instalacji, produkcji i konserwacji. Nasze rozbudowane funkcje bezpieczeństwa obejmują SafeDC™, zaprojektowane w celu zabezpieczenia środowiska pracy dla osób udzielających pierwszej pomocy i zespołów konserwacyjnych poprzez redukcję wysokiego napięcia na każdym module do bezpiecznych poziomów podczas wyłączania sieci lub falownika, a także funkcje, które mogą wykryć wzrost temperatury jeszcze przed wystąpieniem zagrożenia.  Więcej informacji o naszych funkcjach bezpieczeństwa można znaleźć tutaj. Nasze podejście do bezpieczeństwa i oferowane funkcje w tym zakresie mają również zastosowanie w obiektach mieszkalnych.

Wartość dodana SolarEdge dla sektora mieszkaniowego

SolarEdge oferuje nie tylko rozwiązanie do produkcji energii słonecznej (choć można je zainstalować samodzielnie), ale także kompletny ekosystem energii słonecznej - SolarEdge Home, zarządzany przez SolarEdge ONE. SolarEdge Home to kompletne portfolio inteligentnych produktów energetycznych, które optymalizują produkcję, zużycie, magazynowanie i tworzenie kopii zapasowych energii w domu. Obejmuje ono magazyny energii, ładowarki do pojazdów elektrycznych i inteligentne urządzenia do zarządzania energią, dzięki czemu ekosystem ten może rosnąć wraz z rozwojem potrzeb energetycznych.

Nasz inteligentny ekosystem energetyczny obejmuje również osobistego asystenta energetycznego, SolarEdge ONE. Może on wyłączać zbędne urządzenia, magazynować energię w akumulatorze na wypadek nadchodzących zdarzeń pogodowych, sprzedawać energię do sieci w odpowiednich momentach, aby zaoszczędzić pieniądze i jak najlepiej wykorzystać inwestycję w SolarEdge. 

Dzięki SolarEdge Home otrzymujesz wszechstronne rozwiązanie od firmy, która od prawie 20 lat wprowadza innowacje w technologii fotowoltaicznej, z wiodącymi w branży gwarancjami, które zapewniają spokój ducha, wiedząc, że maksymalizujesz energię w swoim domu. Dowiedz się więcej o SolarEdge Home tutaj.
 

solaredge home

Energia słoneczna jest tutaj i pomaga nam zmniejszyć zanieczyszczenia środowiska powodowane przez sieci energetyczne i transport.

Jak możesz skorzystać z tego trendu? Odwiedź stronę SolarEdge, aby uzyskać więcej informacji i skontaktować się z Polecanym Instalatorem.