Sončna elektrarna je sistem elementov, s katerimi se sončna energija pretvori v električno. Ker sonce sije brezplačno, lahko z izgradnjo sončne elektrarne veliko prihranimo pri stroških. Začetna investicija je precej visoka, vendar se vam lahko povrne že v nekaj letih. V nadaljevanju si poglejmo kako deluje sončna elektrarna.
Za najbolj optimalen izkoristek sončne energije je pomembno, da pri izgradnji sočne elektrarne uporabimo kvalitetne komponente. Največji izkoristek imajo tako imenovani sledilni moduli, ki zaradi načina vgradnje lahko sledijo soncu. Sicer pa najboljše izkoristke dosegajo monokristalne silicijeve celice, najpogosteje pa se potrošniki odločijo za polikristalne sončne celice. Slednje imajo manjši izkoristek, vendar so ti moduli najcenejši. Poleg vrste modulov, pa na delovanje sončne elektrarne, vpliva tudi moč sončne energije. Le-ta je odvisna od lokacije, letnega časa in vremenskih pogojev. Če je površina obsijana s soncem v pravokotnem položaju, lahko v najboljših pogojih od sonca dobimo 1 kW energije na kvadratni meter. To velja, ko sije opoldansko sonce, ki je najmočnejše, tekom dneva pa se ta jakost zmanjša. Fotovoltaični moduli energijo iz sonca direktno pretvarjajo v električno energijo, zato lahko rečemo, da so moduli najbolj pomemben del sončne elektrarne. Moduli na izhodu dajo enosmerno napetost, tako da moramo, če želimo proizvedeno električno energijo prenesti v električno omrežje, to napetost pretvoriti na omrežno napetost in frekvenco ter jo uskladiti z omrežjem. Bolj preprosto povedano so moduli med seboj povezani v serije modulov, ki jih s solarnim kablom povežemo na razsmernik. Razsmernik je torej naprava, ki pretvarja enosmerno napetost v izmenično napetost s pomočjo elektronskih stikal. Preko zaščitnih elementov je razsmernik vezan na števec električne energije. Števec meri energijo, ki jo proizvede fotovoltaični sistem. Sončna elektrarna mora biti varna pred neugodnimi vremenskimi vplivi, zato je opremeljena s konstrukcijo iz aluminija in s strelovodom.
VRSTE SONČNIH ELEKTRARN GLEDE NA POSTAVITEV
Najpogostejša je sončna elektrarna na strehi, kjer gre za klasično postavitev fotovoltaičnih modulov na streho. Takšna postavitev je zelo enostavna, hkrati pa modul tudi zaščiti strešno kritino pred UV sevanjem. Poleg najosnovnejše sončne elektrarne pa poznamo še tri:
- Prostostoječa sončna elektrarna: primerna je za zemljišča, ki so neizkoriščena. Njena prednost je neodvisnost od nagiba in orientacije strešne kritine. Ker je tudi segrevanje modulov v vročih mesecih manjše, lahko še dodatno povečamo izkoristek elektrarne.
- Integrirana sončna elektrarna: takšna izvedba sončne elektrarne povsem pokrije strešno kritino. Moduli so kos vsem vremenskim razmeram, hkrati pa imajo dolgo življenjsko dobo. Največkrat se za ta sistem odločajo uporabniki pri novogradnjah, saj se s tem izognejo strošku strešne kritine in podkonstrukcije, hkrati pa je subvencija, ki jo lahko uveljavljajo višja.
- Sončna elektrarna na strehi: primerna je za objekte s klasično strešno kritino in nagibom strehe od 0° do 60°. Strešna kritina naj bo v zadovoljivem stanju za 30 let in več, kolikor traja življenjska doba sončne elektrarne. Potrebno je veljavno gradbeno dovoljenje objekta oziroma Uporabno dovoljenje za objekte izdelane pred letom 1967.
- Sončna elektrarna na balonu
- Sončna elektrarna na steni objekta
KAJ JE FOTOVOLTAIKA?
To je veda, ki preučuje pretvorbo sončne energije v električno energijo. Lahko rečemo, da se fotovoltaika ukvarja s tem, kako deluje sončna elektrarna. Čeprav je bila prva sončna celica izdelana šele 1954 pa začetki fotovoltaike segajo že v leto 1839. Prva sončna celica je imela 6% izkoristek, zaradi drage proizvodnje pa je bila njena uporaba namenjena le vesoljski tehniki. Prva komercialna fotovoltaična elektrarna je bila zgrajena dvajset let kasneje. Danes je fotovoltaika tretja najpomembnejša panoga o izrabi obnovljivih virov energije. Nazivna moč vseh fotovoltaičnih sistemov je do leta 2011 znašala 67, 4GW, kar bi zadostovalo za oskrbo celotne Slovenije z električno energijo kar za šest let.
KAKŠNO SONČNO ELEKTRARNO POTREBUJE POVPREČNO GOSPODINJSTVO?
Kakšno domačo elektrarno potrebuje vaše gospodinjstvo, je odvisno od tega, kolikšna je letna poraba električne energije, pri čemer pa je treba upoštevati tudi potencialno povečanje porabe energije v prihodnosti. Če predvidevamo, da povprečno gospodinjstvo na leto porabi okoli 5000 kWh električne energije in vemo, da sončna elektrarna z nazivno močjo 1kW proizvede približno 1000 kWh EE na leto, lahko rečemo, da bi tako gospodinjstvo potrebovalo elektrarno moči 5 kW ali več. To pa pomeni okoli 30 kvadratnih metrov fotovoltaičnih modulov.