Promieniowanie słoneczne, obok wiatru, wody, biomasy i ciepła wnętrza Ziemi (energii geotermalnej) jest jednym ze źródeł odnawialnej energii.

Źródła takiej energii są praktycznie niewyczerpalne, ponieważ ich zasoby uzupełniane są nieustannie w procesach naturalnych. Najłatwiej dostępne są zasoby energii promieniowania słonecznego i biomasy, podczas gdy dostępność energii geotermalnej, wiatru czy wody jest ograniczona. Cechą charakterystyczną źródeł odnawialnych jest również ich minimalny wpływ na środowisko naturalne.

Olsztyńskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji, dzięki finansowemu wsparciu z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego "Programu Operacyjnego Woj.Warmińsko-Mazurskiego na lata 2014-2020" wybudowało w 2017 r. na terenie swej siedziby przy ul. Oficerskiej farmę fotowoltaicznej . Uzyskiwana z tego żródła energia elektryczna przyczynia się do zwiększenia udziału odnawialnych żródeł energii w ogólnym bilansie energetycznym firmy i pokrywa ok. 30 % zapotrzebowania obiektu na energię.Głównym efektem ekologicznym jest wytworzenie rocznie 100 MWh energii ze żródeł odnawialnych

Farma fotowoltaiczna na terenie PWiK (1)

 

Instalacja składająca się z 480 modułów polikrystalicznych została zlokalizowana na działce o pow. 0,28 ha. Zainstalowany system w postaci ogniw fotowoltaicznych o łącznej mocy 120 kWp*, nachylonych względem podłoża pod kątem 35o, produkuje energię elektryczną w postaci prądu stałego, przekształcanego następnie na prąd zmienny o napięciu 400 V. Głównym efektem ekologicznym inwestycji jest wytwarzanie 100 MWh rocznie energii z tego odnawialnego żródła.

*kWp - moc ogniwa wyrażana w watach mocy szczytowej (ang.Watt Peak), oznaczona indeksem "p" za jednostką wat lub kilowat - Wp, kWp.

 

Farma fotowoltaiczna na terenie PWiK (2)

 

Energetyka słoneczna stanowi jedną z najbardziej obiecujących gałęzi odnawialnych żródeł energii. Do wykorzystania energii cieplnej służą kolektory słoneczne, natomiast ogniwa fotowoltaiczne są stosowane do bezpośredniej przemiany energii słonecznej w elektryczną. Jest to możliwe dzieki tzw. zjawisku fotoelektrycznemu - światło (promieniowanie elektromagnetyczne), działąjac na ciało stałe, wywołuje siłę elektromotoryczną, ta z kolei powoduje przepływ prądu w obwodzie elektrycznym. Urządzenia wykorzystujące ten proces to złącza półprzewodnikowe, nazywane ogniwami fotowoltaicznymi lub fotoogniwami.

Schemat budowy ogniwa fotowoltaicznego 

Schemat panelu fotowoltaicznego

 

Ogniwa, dla uzyskania użytecznego napięcia i wiekszej mocy, łaczone są w moduły (zwane panelami), pokrywane warstwą antyrefleksyjną, zapewniającą lepszą absorpcję promieniowania. Całość chroniona jest szybą; urządzenie oprawione jest w aluminiowe ramy.

Ogniwa fotowoltaiczne powszechnie zasilają mniejsze urzadzenia, takie jak kalkulatory, światła drogowe, także urządzenia należące do zaawansowanej techniki kosmicznej. Dzięki obniżce cen ogniw, coraz popularniejsze staje się inwestowanie w małe systemy fotowoltaiczne, wspomagające zasilanie m.in. w budynkach użyteczności publicznej.

 

Krótka historia ogniwa fotowoltaicznego

 

 

 

1767 - Szwajcar Horace de Saussure próbował ustalić przydatność światła słonecznego i generowanego przez nie ciepła za pomocą pudełka z drewna sosnowego z umieszczonymi wewnątrz 3.ma warstwami szkła, izolowanymi korkiem od obudowy (hot box); wewnątrz obserwował gromadzenie ciepła (hot space), co obecnie uznawane jest jako prototyp kolektora słonecznego

1839 - Edmond Becquerel, francuski fizykochemik, w wieku 19 lat eksperymentując w laboratorium ojca po raz pierwszy zaobserwował i zidentyfikował efekt fotoelektryczny, zwany również "efektem Becquerela"

1905 - Albert Einstein publikuje swoje 2 prace - o teorii względności i o teoretycznych podstawach efektu fotoelektrycznego ( Nagroda Nobla w 1921 r.)

1916 - Robert Millikan, amerykański fizyk przedstawił doświadczalne dowody na występowanie efektu / zjawiska fotoelektrycznego (Nagroda Nobla w 1923 r.)

1918 - Jan Czochralski, polski fizykochemik opracował, stosowaną do dziś metodę wytwarzania monokryształów krzemu

Lata 50.te XX w. - dalsze udoskonalanie metod produkcji monokryształów krzemu

Lata 80.te XX w. - gwałtowny rozwój fotowoltaiki (PV) dzięki propagowaniu tej technologii jako ekologicznego sposobu wytwarzania energii elektrycznej

XXI wiek - deszcz przyjacielem fotowoltaiki ?

 

 

Jednym z największych minusów odnawialnych źródeł energii jest ich uzależnienie od pogody. W pochmurny, deszczowy dzień ogniwa fotowoltaiczne wygenerują około 20 – 25% mniej prądu niż przeciętnie. Jedną z metod ograniczania zależności od pogody jest magazynowanie energii, tymczasem amerykańscy naukowcy zaproponowali zupełnie inne rozwiązanie - mianowicie ich hybrydowy panel fotowoltaiczny wyprodukuje elektryczność zarówno ze światła słonecznego, jak i deszczu.

Pomysł wykorzystania opadów do generacji energii pojawił się w 2016 r., gdy chińscy naukowcy opracowali technologię, która miała sprawdzić się w deszczowych regionach ich kraju. W tym celu pokryli wierzchnią stronę modułów fotowoltaicznych bardzo cienką warstwą grafenu.

Technologia natrafiła na typowe problemy, z którymi zmagają się prototypowe rozwiązania. W testach okazało się, że urządzenie jest w stanie pozyskać jedynie około 6% dostarczonej do niej energii. Mimo minimalnej grubości, grafen przesłaniał ogniwo fotowoltaiczne, obniżając efektywność pracy. Z tego powodu rozwiązanie zaproponowane przez chińskich naukowców okazało się całkowicie nieopłacalne ekonomicznie. Mimo to, technologia wzbudziła duże zainteresowanie w krajach, gdzie opady są codziennością.

Zamiast wykorzystywać grafen, naukowcy z USA opracowali dwie warstwy polimerowe, które mogą oddziaływać z pozytywnie naładowanymi jonami z deszczówki. Są one całkowicie przezroczyste, przez co ich wpływ na pracę samego ogniwa fotowoltaicznego jest znikomy.

Według twórców, ich wynalazek to duży krok w kierunku uniezależnienia fotowoltaiki od pogody. W krajach takich jak np. Wielka Brytania deszcz pada przez ponad 40% czasu; jeżeli technologia poprawi swoje parametry, może okazać się świetnym rozwiązaniem na kapryśną pogodę (www. interestingengineering.com).

Źródła: www.solarenergybase.com; www.soldar.pl; www.globenergia.pl; materiały własne TMO

 

 

 

 

 

 

NASZA KRONIKA

NASZA KRONIKA

Przez 50 lat naszej działalności zebrało się wiele ciekawych dokumentów. Chcesz zajrzeć w naszą przeszłość? Zapraszamy ! ;)

Adres
10-532 Olsztyn, Plac Konsulatu Polskiego 5
Telefon
Mail
zarzad@tmo.olsztyn.pl
Strona
http://tmo.olsztyn.pl