Sončna elektrarna je v zadnjih letih vse pogostejša izbira pri gradnji objektov. Predstavlja enega izmed učinkovitih načinov pridobivanja električne energije iz obnovljivega vira sončnega sevanja, za kar se je povpraševanje v zadnjih letih precej povečalo. Med obnovljive vire štejemo UV sevanje, veter, zemeljske toplotne tokove, vodni tok v rekah ter tokove morja. Njihova dobra lastnost je, da jih v naravi nikoli ne zmanjka in se sorazmerno hitro obnavljajo, kar seveda ne velja za neobnovljive vire, kot so npr. fosilna goriva.
Zakaj se čedalje več porabnikov odloča za investicijo v sončno elektrarno?
Z investicijo v lastno sončno elektrarno oz. sončne celice si porabnik električne energije lahko zagotovi delno ali popolno energetsko neodvisnost in tako dolgoročno prihrani na stroških. Samooskrba z elektriko ima ob trenutni visoki rasti cen energentov še toliko bolj pomembno vlogo v našem vsakdanu. Ob tem moramo izpostaviti še dolgo življenjsko dobo sončne elektrarne katera skupaj s sončnimi celicami običajno presega 30 let. Poleg prihrankov v tem času delne ali popolne samooskrbe z elektriko prav tako zmanjšamo negativen vpliv na okolje, saj gre pri tem za čisto in okolju prijazno pridobivanje električne energije.Kaj sestavlja sončno elektrarno?
Osnova oziroma temelj so moduli, ki pretvarjajo sončno energijo v električni tok. Osnovni sestavni deli modulov so sončne celice. Moduli so med sabo povezani v t. i. string oz. serijo. S solarnim kablom nato več serij modulov povežemo na razsmernik. Preko zaščitnih elementov je razsmernik povezan na dvosmerni števec, o katerem bomo več povedali kasneje. Za varnost je poskrbljeno s posebno sestavo iz aluminija ter strelovodom.Kako delujejo sončne celice v sončni elektrarni in kaj je »fotovoltaika«?
Z besedo »fotovoltaika« poimenujemo vedo, ki preučuje neposredno pretvarjanje sončne energije v električno ter tudi metodo pridobivanja iz UV sevanja. Pri fotovoltaiki gre za neposredno pretvarjanje svetlobe, ki jo sprejmejo sončne celice. Izraz lahko razčlenimo na »foto«, kar prevedeno iz grščine pomeni svetloba in »volt«, kar je enota za merjenje električne napetosti, ki jo proizvaja sistem fotovoltaike. Pri delovanju sončnih celic se izognemo emisijam CO2 in sproščanju drugih delcev, ki onesnažujejo okolje. Iz tega razloga spada uporaba sončne elektrarne med najčistejše načine pridobivanja električne energije. Zaradi njenega hitrega razvoja fotovoltaika danes predstavlja tretji najpomembnejši način izrabe obnovljivih virov energije poleg vetrnih in hidroelektrarn.
Kako deluje fotovoltaika?
Kako točno se sončno sevanje v sončnih celicah pretvori v električno energijo s pomočjo fotovoltaike? Oglejmo si korake v procesu, ki ga opisujemo z imenom fotovoltaika: elektromagnetni sončni žarki zadenejo ob sončne celice in tako v njih sprožijo gibanje elektronov. To povzroči pretok toka v priključenem vodu – enosmerni tok. S pomočjo pretvornika pretvorimo enosmerni tok v izmenični tok in ga povežemo z omrežjem. Tako lahko porabimo pridobljeno električno energijo.Kako lahko vplivamo na boljši izkoristek sončne elektrarne?
Poznamo več vrst sončnih elektrarn. Med najbolj pogoste štejemo tiste na strehi, otočne sisteme ter prostostoječe in integrirane. Ob tem so najštevilčnejše ravno strešne. Pred samo postavitvijo moramo upoštevati določene dejavnike, ki vplivajo na njihov izkoristek.
Izkoristek lahko izboljšamo s primerno postavitvijo sončnih celic npr. na naši strehi. Ob tem je pomembno, da se predhodno določi orientacijo, velikost ter naklon strehe. Dejavniki, ki vplivajo na to, koliko električne energije bo proizvedla sončna elektrarna so npr. njena moč, usmeritev in naklon strehe ter zunanje temperatur. Tako lahko npr. na strehah z manjšim nagibom s pomočjo dodatne konstrukcije povečamo nagib modulov in tako povečamo izkoristek. Zaradi mnogih dejavnikov, ki jih je treba pred montažo določiti, predlagamo, da se načrtovanja sončne elektrarne vedno lotite s pomočjo strokovnjakov. Kaj pa, ko je sončnega sevanja premalo ali preveč?
V primeru, da naša sončna elektrarna proizvede preveč ali premalo električne energije, pride v igro t. i. net metering. Net metering je sistem, ki prihaja iz ZDA in nam s pomočjo dvosmernega števca omogoča merjenje in obračun električne energije po dejanskem stanju. Pri nas je sistem net meteringa urejen z Uredbo Republike Slovenije o samooskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov energije.
Dvosmerni števec ponoči izmeri količino porabljene energije, podnevi pa obrne smer in opravi meritve pridobljene energije, ki se oddaja v omrežje ter jo odšteva od količine porabljene. Na podlagi dogovorjenih pravil med proizvajalcem električne energije in elektro distributerjem, ki se po svetu lahko tudi razlikujejo, se na koncu leta opravi obračun porabe. V primeru, da je sončna elektrarna proizvedla manj elektrike, mora lastnik doplačati razliko v porabi in omrežnino za količino tega preostanka porabljene energije. V kolikor pa je bil prizveden višek električne energije, poznamo različne načine razpolaganja s tem viškom. Višek se lahko prepusti dobavitelju oz. distributerju. Od leta 2019 dalje pa obstajajo tudi načini, kako lahko porabniki razpolagajo z viški v sledečem koledarskem letu. Za višek pridobljene elektrike lahko lastnik sončne elektrarne prejme plačilo ali pa jih prenese na drugo odjemno mesto (npr. na vikend, k sorodnikom…).