Niekiedy faktycznie mogą one wyglądać podobnie, jednak wiele osób wciąż nie widzi też różnicy w ich działaniu. Powiedzmy to jeszcze raz i jasno: panele fotowoltaiczne służą do produkcji energii elektrycznej, zaś kolektory słoneczne służą do produkcji energii cieplnej. Wiele osób wciąż myli te dwie instalacje.

Przestańmy mylić kolektory słoneczne z panelami

Z roku na rok rynek kolektorów i paneli w Polsce rozrasta się, co potwierdza nie tylko rosnące zainteresowanie prosumentów, ale także oznacza nowe miejsca pracy (producenci, dystrybutorzy, instalatorzy). Warto więc wiedzieć dokładnie o czym mówimy.

Panele fotowoltaiczne to połączone ogniwa fotowoltaiczne, które budowane są głównie z krzemu krystalicznego. Ogniwa mogą być trzech rodzajów:

• polikrystaliczne (niebieskie) – mniej wydajne ze względu na mniej uporządkowaną strukturę kryształową, ich produkcja jest przez to łatwiejsza i tańsza, a więc są najbardziej popularne;
• monokrystaliczne (lekko niebieskie lub czarne) – zbudowane są z jednego kryształu i dlatego są najbardziej wydajne, ich instalacja jest szczególnie opłacalna w przypadku małych powierzchni;
• cienkowarstwowe (ciemnobrązowe lub czarne) – zbudowane są z bardzo cienkiej, niekrystalicznej warstwy, przez co ich koszt jest najniższy, jednak do ich zastosowania potrzeba większych powierzchni, lepiej pracują przy niskim nasłonecznieniu i są bardziej odporne na wysokie temperatury.

Kolektory słoneczne generują ciepło, które można wykorzystać do ogrzewania wody lub domu, jednak w polskich warunkach pierwsza opcja jest o wiele bardziej opłacalna. Kolektory w naszym kraju mogą być odpowiedzią na 60% rocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę, albo 30% rocznego zapotrzebowania na ogrzewanie domu. Są różne rodzaje kolektorów:

• płaski (najbardziej popularny) – na wierzchu pokryty jest szybą hartowaną, zaś pod nią znajduje się absorber z aluminium lub miedzi pokryty warstwą zwiększającą pochłanianie ciepła (może to być nawet czarna farba, choć lepiej stosować specjalistyczne powłoki), a pod spodem układ rurek przewodzących ciepło przy pomocy specjalnego, niezamarzającego płynu i izolacja pod rurkami;
• płaski próżniowy (bardziej efektywny, ale wymaga regularnego monitorowania stanu próżni) – jego budowa jest identyczna z budową kolektora płaskiego, z tą jedną różnicą, że wewnątrz panuje próżnia, dzięki której redukuje się straty ciepła na skutek przewodzenia, minimalizuje się ryzyko dostania się wilgoci oraz kurzu do wnętrza kolektora, a w ten sposób kolektor dłużej działa bez zarzutów;
• próżniowo-rurowy (mniej wytrzymały na warunki atmosferyczne, częściej posiada wady techniczne) – w tym kolektorze absorberem są zamknięte próżniowo szklane rurki pojedyncze lub podwójne, ułożone w rzędzie (te kolektory wyglądają dość charakterystycznie i trudniej pomylić je z panelami).

Panele w upale tracą na mocy

Jest jeszcze jeden częsty błąd w myśleniu o fotowoltaice w Polsce. Wiele osób uważa, że skoro Polska nie ma związku z tropikami, a upały nie są tak częste w skali roku, to nie jest to najlepsze miejsce dla paneli fotowoltaicznych. To mit. Oczywiście im więcej słonecznych miesięcy, tym lepiej. Jednak prawda jest taka, że panele przy zbyt wysokich temperaturach pracują mniej wydajnie. Upały wcale im nie służą. Poza tym, panele nie potrzebują do pracy czystego nieba – generują prąd przez cały dzień, nawet jeśli warunki pogodowe nie są sprzyjające. A to dlatego, że ich budowa pozwala na wykorzystywanie światła rozproszonego.

Jak z tą opłacalnością

W Polsce wcale nie brakuje słońca i może ono być bardzo efektywnym źródłem energii. Średnie nasłonecznienie w naszym kraju wacha się od 1000 do 1200 kWh/m2. Najkorzystniejsze warunki są na południowym wschodzie, zaś gorsze na północnym zachodzie. Dzięki temu kolektory czy panele mogą działać naprawdę efektywnie.

Przed wyborem paneli fotowoltaicznych trzeba wziąć pod uwagę ich wydajność, czyli to jakich strat możemy się spodziewać podczas pracy instalacji. Straty niestety są nieuniknione, jednak mogą być różne. Dobrej jakości instalacje fotowoltaiczne powinny charakteryzować się wydajnością na poziomie ok. 80%. Bardzo dobra jakość instalacji to wydajność ok. 85%, natomiast słaba to ok. 70-75%. Podczas szacowania strat na wydajności paneli bierze się pod uwagę straty na przewodach, na przetworniku mocy, straty z powodu zbyt wysokiej temperatury, niskiego nasłonecznienia na danym terenie, złego ustawienia instalacji, zabrudzenia czy niedopasowania modułów.

Sprawdzając opłacalność założenia paneli, jak i kolektorów, należy pamiętać o tym, że jest to inwestycja długoterminowa. Zanim powiemy, że to się nie opłaca, pomyślmy, że żywotność takich instalacji to ok. 20-25 lat. Więc wszelkie szacunki ekonomiczne trzeba robić w dłuższej perspektywie.

Być czy nie być w sieci?

Przy okazji poruszania tematu instalacji paneli fotowoltaicznych, możemy na koniec wspomnieć o możliwościach przyłączenia ich (lub nie) do publicznej sieci. W przypadku kolektorów wykorzystywana jest całość wyprodukowanej energii cieplnej, więc nie trzeba stawać przed takim wyborem. Natomiast prosument, posiadający panele, teoretycznie ma do wyboru kilka różnych sposobów podłączenia swojego mikroźródła energii.

• ON-GRID – instalacja jest przyłączona do sieci energetycznej i całość wyprodukowanej energii jest sprzedawana do sieci.
• ON-GRID prosument – instalacja jest przyłączona do sieci energetycznej, ale wyprodukowana energia jest w pierwszej kolejności zużywana przez prosumenta, a nadwyżki są sprzedawane do sieci.
• OFF-GRID – instalacja nie jest przyłączona do sieci i całość wyprodukowanej energii jest zużywana przez prosumenta lub gromadzona w akumulatorach.
• MIESZANA – instalacja posiada dwa inwertery, a całość wyprodukowanej energii jest zużywana przez prosumenta lub gromadzona w akumulatorach, zaś w przypadku większych potrzeb można dzięki tzw. inwerterowi wyspowemu zmienić źródło prądu na sieć energetyczną czy generator.

Milena Antonowicz, Polska Zielona Sieć