Saulės elektrinės: kaip veikia?

Saulės elektrinės yra vienas sparčiausiai augančių atsinaujinančios energetikos sprendimų tiek Lietuvoje, tiek visoje Europoje. Jos leidžia gaminti elektros energiją iš saulės šviesos, sumažinti priklausomybę nuo elektros tiekėjų, stabilizuoti išlaidas ir prisidėti prie aplinkos tausojimo. Norint suprasti, ar toks sprendimas tinkamas, svarbu aiškiai žinoti, kaip veikia saulės elektrinė, iš ko ji sudaryta ir kaip elektra pasiekia galutinį vartotoją.

Kas yra saulės elektrinė

Saulės elektrinė – tai elektros gamybos sistema, kuri saulės spinduliuotę paverčia elektros energija. Jos veikimas pagrįstas fotoelektriniu efektu, kai šviesos dalelės, vadinamos fotonais, paveikia puslaidininkinę medžiagą ir sukelia elektros srovės tekėjimą. Saulės elektrinė gali būti įrengiama ant individualių namų stogų, komercinių pastatų, gamybinių objektų arba ant žemės, specialiose konstrukcijose.

Iš ko sudaryta saulės elektrinė

Saulės elektrinė nėra vien tik saulės moduliai. Tai visuma tarpusavyje susijusių komponentų, kurių kiekvienas atlieka svarbią funkciją.

Saulės moduliai (panelės) yra pagrindinis elektros gamybos elementas. Jie gaminami iš silicio elementų, kurie sugeria saulės šviesą ir generuoja nuolatinę elektros srovę. Dažniausiai naudojami monokristaliniai moduliai, pasižymintys aukštu efektyvumu ir ilgu tarnavimo laikotarpiu.

Inverteris yra vienas svarbiausių sistemos komponentų, nes jis nuolatinę srovę paverčia kintamąja srove. Būtent kintamoji srovė naudojama buityje ir tiekiama į elektros tinklą. Inverteris taip pat stebi sistemos veikimą, fiksuoja gamybos duomenis ir užtikrina saugų darbą.

Tvirtinimo konstrukcijos skirtos saugiam modulių montavimui. Jos pritaikomos skirtingiems stogų tipams ar montavimui ant žemės. Tinkamas pasvirimo kampas ir orientacija leidžia maksimaliai išnaudoti saulės spinduliuotę.

Elektros instaliacija ir apsaugos elementai apima kabelius, automatiką, viršįtampių apsaugas ir jungiklius. Šios dalys užtikrina sistemos saugumą, patikimą veikimą ir apsaugą nuo elektros tinklo trikdžių.

Kaip veikia saulės elektrinė žingsnis po žingsnio

Saulės elektrinės veikimas prasideda nuo saulės šviesos. Saulės spinduliai pasiekia saulės modulius net ir debesuotomis dienomis, nes svarbiausia yra šviesos intensyvumas, o ne temperatūra.

Patekę į modulį fotonai sužadina elektronus silicio elementuose. Šis procesas vadinamas fotoelektriniu efektu ir jo metu susidaro nuolatinė elektros srovė.

Sugeneruota nuolatinė srovė keliauja į inverterį, kuriame ji paverčiama kintamąja srove. Tai būtinas etapas, nes buitiniai prietaisai ir elektros tinklas veikia tik su kintamąja srove.

Pagaminta elektra pirmiausia sunaudojama vietoje. Ji maitina namų ar įmonės elektros prietaisus, šildymo sistemas, vėdinimą, apšvietimą ar elektromobilių įkrovimo stoteles. Jei tuo metu elektros pagaminama daugiau nei suvartojama, perteklius perduodamas į elektros tinklą.

Kaip vyksta atsiskaitymas už pagamintą elektrą

Lietuvoje plačiausiai taikomas elektros pasaugojimo modelis. Jo esmė – perteklinė elektros energija vasaros laikotarpiu atiduodama į tinklą, o šaltuoju metų laiku susigrąžinama. Už šią paslaugą mokamas pasaugojimo mokestis, tačiau nereikia atskirai kaupti elektros akumuliatoriuose.

Toks modelis leidžia efektyviai išnaudoti saulės elektrinę visus metus, net jei didžioji dalis energijos pagaminama vasarą.

Ar saulės elektrinė veikia žiemą

Saulės elektrinės veikia visus metus, įskaitant žiemą. Nors žiemos laikotarpiu saulės mažiau, o dienos trumpesnės, moduliai ir toliau generuoja elektros energiją. Šaltas oras netgi pagerina modulių efektyvumą, todėl saulėtomis žiemos dienomis gamyba gali būti gana gera. Didžiausią įtaką žiemą daro sniego danga, todėl kartais rekomenduojama modulius nuvalyti.

Kas lemia saulės elektrinės efektyvumą

Saulės elektrinės našumą labiausiai lemia modulių orientacija ir pasvirimo kampas. Lietuvoje optimalus kampas dažniausiai siekia apie 30–40 laipsnių, o geriausia kryptis – pietūs. Taip pat labai svarbu išvengti šešėlių, nes net dalinis užtamsinimas gali reikšmingai sumažinti elektros gamybą.

Didelę reikšmę turi ir įrangos kokybė. Aukštesnės klasės moduliai bei inverteriai užtikrina stabilesnį darbą, ilgesnį tarnavimo laiką ir didesnį realų elektros kiekį per metus. Priežiūra dažniausiai minimali, tačiau periodinis modulių patikrinimas ir valymas padeda išlaikyti maksimalų efektyvumą.

Ar verta investuoti į saulės elektrinę

Saulės elektrinė yra ilgalaikė investicija, kuri leidžia sumažinti elektros sąnaudas, padidinti energetinę nepriklausomybę ir prisidėti prie aplinkos apsaugos. Tinkamai suprojektuota ir įrengta sistema veikia 25–30 metų, o daugeliu atvejų atsiperka per 5–8 metus, priklausomai nuo elektros kainų, paramos ir suvartojimo.

Saulės elektrinės veikimo principas yra paprastas, patikimas ir patikrintas laiko, todėl jos vis dažniau tampa ne alternatyva, o standartu tiek individualiuose namuose, tiek versle.