Fotogalvaanika - energia päikesest

Fotogalvaanilise süsteemi abil saab päikesevalgust muundada elektrienergiaks. See põhineb "fotoefektil", mis avastati juba 19. sajandil, kuid mida suudeti füüsikaliselt seletada ja kasutada alles 20. sajandi jooksul. Esimene rakendusvaldkond oli kosmoselennundus. Tänapäeval võib seda tehnoloogiat leida paljudel katustel ja see varustab elanikke tasuta päikeseenergiast saadava elektrienergiaga. Fotogalvaanika sobib ka äri- ja kohalike omavalitsuste kasutajate energiakulude vähendamiseks, aidates samal ajal kaasa kliimakaitsele.

Kuidas fotogalvaanika töötab?

Fotogalvaanika tööpõhimõte põhineb päikesepatareidel. Need elemendid muudavad kiirgusenergia elektrienergiaks. Elemente saab ühendada omavahel mooduliteks ja seejärel paigaldada katustele, fassaadidele ja avatud ruumidesse. Elektrienergia tootmise võib üldjoontes jagada kaheks etapiks:

  1. Energia kogumine: Kui valgus langeb fotogalvaanilistele moodulitele (PV-moodulid), vabanevad päikesepatareis elektronid. Positiivsed ja negatiivsed laengukandjad kogunevad vastavate elektriliste kontaktide külge, mille tulemusel tekib alalisvoolu voog elemendi esi- ja tagakülje vahel. See fotoelektriline efekt tekib ilma mehaaniliste või keemiliste reaktsioonideta ning on seega hooldusvaba ja kulumisvaba.
  2. Energiamuundamine: Päikesegeneraatori toodetud alalisvoolu muundab inverter (mida tavaliselt nimetatakse ka päikeseenergiakonverteriks või võrgutoite seadmeks) elektrivõrku sobivaks vahelduvvooluks (230 või 400 voldine vahelduvvool 50 Hz juures). Tõestatud ohutusstandardid ja täielikult välja töötatud protsessorid ning tipptasemel jõuelektroonika tagavad päikeseenergia tõhusa muundamise. Toodetud vahelduvvoolu saab seejärel kasutada kodus või sisestada üldkasutatavasse elektrivõrku.

Fotogalvaanika tõhusus sõltub päikesepatareide tootmisprotsessist. Viessmanni Vitovolt 300 puhul eristatakse monokristallilisi ja polükristallilisi elemente. Järgnevas tabelis on näidatud, mis eristab neid kahte tüüpi.

Päikesepatarei tüüp Kirjeldus Efektiivsus

Monokristallilised elemendid

Puhastest monokristallidest valmistatud võimsad elemendid

14 kuni üle 19 protsendi

Polükristallilised elemendid

Valmistatud valatud räniplokkidest, mille kristallid on erineva orientatsiooniga

12 kuni üle 17 protsendi

Vitovolt 300 monokristalliliste fotogalvaaniliste moodulite eriti tumedad monokristallilised päikesepatareid asuvad madala rauasisaldusega ja väga läbipaistva spetsiaalse klaasplaadi all. Koos musta anodeeritud raami ja musta Tedlar-kilega elementide all luuakse moodulid, mis pakuvad kõrgeimaid tulemuslikkuse väärtusi koos maksimaalse stabiilsuse ja kaasaegse disainiga. Nendele moodulitele anname 10-aastase laiendatud tootegarantii ja kuni 25-aastase toimivusgarantii vähemalt 80 protsendile nimivõimsusest. Nii monokristallilised kui ka polükristallilised Viessmanni päikesepatareid sobivad kasutamiseks elamutes, omavalitsustes ja ärihoonetes.

Kasutage Viessmanni fotogalvaaniliste süsteemide eeliseid

Kuna energiakulud tõusevad pidevalt, aitab fotogalvaaniline süsteem kasutajatel raha säästa ja vähendab nende sõltuvust elektrivarustusest. Toodetud energiat saab kasutada enda tarbeks või eksportida üldkasutatavasse võrku. Tänu seadusjärgsele tasule ja omatarbimisest tulenevale kokkuhoiule tasub investeering end mõne aastaga ära. Fotogalvaaniline süsteem suurendab ka kinnisvara väärtust.

PV-moodulite paigaldamisega näitavad kasutajad oma vastutustundlikku suhtumist keskkonda ja annavad aktiivse panuse kliimakaitsesse, vähendades CO₂-heidet. 8,5m2 fotogalvaanilist pinda on piisav, et rahuldada keskmise inimese energiavajadus.

Meie kvaliteetsed fotogalvaanilised moodulid tagavad majandusliku tõhususe ja pika eluea. Viessmanni professionaalsete partnerite pakutavat fotogalvaanikavalikut täiendavad põhjalikud teenused - alates projekteerimisest ja dimensioneerimisest kuni tarnimise ja hooldamiseni.

Viessmanni fotogalvaaniline tehnoloogia pakub teile täiuslikult kooskõlastatud komponente, mis koosnevad PV-moodulitest, inverteritest ja paigaldussüsteemidest, samuti elektrisalvestussüsteemidest ja soojuspumpadest, et suurendada omatarbimist.

Soodustustasu ja omatarbimine

Praegu on kaks võimalust, kuidas katusel asuva fotogalvaanilise süsteemi toodetud päikeseenergiat kasutada: seda saab kas täielikult võrku eksportida või kasutada osaliselt või täielikult kohapeal. Varem oli rahaliselt atraktiivsem kogu toodetud päikeseenergia eksportimine võrku [Saksamaal]. Kuid vähenenud tasumäärade ja energiakulude tõusu tõttu muutub omatarbimine üha huvitavamaks. Elektrikulud kilovatt-tunni kohta on üldiselt palju kõrgemad kui võrku eksporditava päikeseenergia sama kilovatt-tunni eest makstav soodustariif. Seetõttu kasutatakse toodetud fotogalvaanilist energiat üha enam kohapeal või salvestatakse seda ajutiselt akudesse ning ainult ülejääv elektrienergia eksporditakse võrku. Viimane on reguleeritud taastuvate energiaallikate seadusega (EEG) [Saksamaa]. Seaduse kohaselt peavad elektrienergiaettevõtjad ostma kogu elektrienergia, mida ei tarbita ise, ja lülitama selle oma võrku.

Tõhusa omatarbimise tagamine

Isetarbimine pakub rahalisi eeliseid, kuna fotogalvaanikaga toodetud päikeseenergia on odavam kui elektrivõrgust võetud energia. Optimeeritud süsteemikontseptsioon, mille komponendid on ideaalselt sobitatud, tagab suure omatarbimise taseme.

[1] Fotogalvaaniline süsteem [2] Fotogalvaaniline inverter [3] Fotogalvaaniline arvesti [4] Tarbija [5] Soojuspumba arvesti [6] Soojuspump [7] Tarbimise ja ekspordi/tootmise arvesti [8] Avalik võrk

Täielik lahendus Fotogalvaanilise süsteemi ja soojuspumba kombineerimine

Kõige tõhusam viis elektrienergiast soojust toota on kasutada soojuspumpa. Soojuspumba abil saab ühest kilovatt-tunnist elektrienergiast toota kuni neli kilovatt-tundi soojust, kasutades selleks tasuta keskkonnalenergiat. Kui soojuspumpa kasutatakse ruumide ja sooja tarbevee kütmiseks vajaliku energiavajaduse katmiseks, võimaldab odav päikeseenergia soodsat soojusvarustust. Need, kes kavatsevad ühendada fotogalvaanilise süsteemi ja soojuspumba, peaksid valima keskkonnakütte, mis optimeerib konkreetselt omatarbimist ja mida saab kohandada vastavalt fotogalvaanilise süsteemi tootmisviisidele. Selleks on Viessmann välja töötanud hoolikalt sobitatud süsteemi, mis koosneb fotogalvaanikast ja soojuspumbast.

Fotogalvaaniline süsteem koos Vitocharge energiasalvestiga

Eeldusel, et see on paigaldatud piisavalt suurele pinnale, toodab fotogalvaaniline süsteem päeva jooksul piisavalt energiat, et katta üksikelamu nõudlus. Sellele kõikuvale energiavarustusele lisanduvad aga erinevad tarbimishoovused - näiteks kui töötab nõudepesumasin, pesumasin või pesukuivati. Ja muidugi soojuspump, mis vajab kütteperioodil rohkem energiat oma ringluspumbale.

Energiasalvesti tasakaalustab neid tipptunde, pakkudes akudest vajalikku lisatarbimist täpselt siis, kui seda vajatakse. Vitocharge VX3 on Viessmanni uue põlvkonna PV-elektrisalvesti, mis võimaldab suurendada nii omatarbimist kui ka kogu süsteemi tõhusust. Süsteem laeb energiasalvestit siis, kui teie kodu ei nõua elektrit. Seda elektrit kasutatakse siis, kui seda vajatakse. Kui elektrisalvesti on täielikult laetud ja ühtegi tarbijat ei ole ühendatud, eksporditakse liigne elektrienergia võrku ja makstakse selle eest vastavat tasu.

Selle süsteemi puhul näitavad aastased tulemused KfW tõhusama maja 40 puhul kõrget isemajandamise taset. Kirjeldatud näite puhul oleksid energiakulud vaid 86 eurot soojuse ja elektri eest - terve aasta jooksul!

[1] Fotogalvaanilised moodulid
[2] Päikesekollektorid
[3] Split õhksoojuspump
[4] Soojuspumba välisseade
[5] Mehaaniline ventilatsiooniseade
[6] Energiasalvesti

Majanduslikuks toimimiseks on oluline nõuetekohane planeerimine

Selleks, et tehnoloogia töötaks majanduslikult ja usaldusväärselt, tuleb arvestada paari punktiga. Lisaks kõrgele toote- ja teostuskvaliteedile sõltub see ka õigest planeerimisest. Kõik, kes kaaluvad fotogalvaanilise süsteemi ostmist, peaksid kõigepealt ühe meie partneriga kontrollima, kas need eeldused on täidetud.

Maatriksis on näidatud olemasolevale katusepinnale sobiv pakett. Katuse kõrguse (Dachhöhe) ja katuse laiuse (Dachbreite) ristmik annab sobiva paketi (näidatud).

Katusepindade orientatsioon, kalle ja varjutamine

Lõunasse suunatud katused, millel puudub varju, on fotogalvaanika jaoks ideaalsed. 30-40-kraadise kalde korral tabavad päikesekiired Vitovolt 300 päikesemooduleid just õige nurga all, nii et elemendid toodavad palju elektrit. Kui kalle on soodne, kuid orientatsioon on nihutatud ida või lääne suunas, on saagikus keskmiselt 20 protsenti väiksem. Kao kompenseerimiseks peaksite ostma suurema fotogalvaanilise süsteemi. Viessmanni pindala maatriks näitab, milline on teie katusel võimalik toodang. Huvilised saavad sisestada katusepinna laiuse ja kõrguse ning näha kiiresti, kui palju mooduleid saab paigaldada.

Kontrollige katuse kandevõimet

Päikesemoodulid lisavad katusele palju kaalu. Ehitusinsener teeb kiiresti kindlaks, kas katus suudab seadmeid kanda. Kui katusekonstruktsioonil tuleb teha renoveerimistöid, võivad majaomanikud taotleda rahastamist Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) [või kohalikust samaväärsest asutusest].

Elamute projekteerimise standardväärtused

Viessmanni Vitovolt 300 paketid teevad õige fotogalvaanilise süsteemi valimise eriti lihtsaks, tuginedes vaid mõnele küsimusele. See, millise süsteemi koduomanikud peavad ostma, sõltub majapidamises elavate inimeste arvust ja tehnoloogia kavandatud kasutamisest. Näiteks on vaja rohkem päikesemooduleid, kui fotogalvaanika peaks varustama elektrienergiaga ka soojuspumpa. Seevastu kütuseelemendiga kombineerimisel on vaja vähem mooduleid. Seda seetõttu, et kütuseelement toodab lisaks soojusele ka elektrit omatarbimiseks. Järgnevas tabelis on esitatud ligikaudsed standardväärtused.

Inimesed majapidamises

Keskmine energiatarbimine aastas

Ainult fotogalvaanika

Fotogalvaanika ja soojuspump

Fotogalvaanika ja kütuseelemendid

2

kuni umbes 3000 kWh

XS

S

XS

3

kuni umbes 3500 kWh

S

M

XS

4

kuni umbes 4500 kWh

M

L

XS

5

kuni 6000 kWh

L

XL

S

alates 5

kuni 6500 kWh

XL

XXL

S

alates 5

alates 6500 kWh

XXL

XXL

S

Kiire KKK fotogalvaanika kohta

Milline katusekuju sobib PV-süsteemi kasutamiseks ja kas regulaarne puhastamine on vajalik? Neile ja teistele küsimustele vastame allpool.

Viessmanni fotogalvaanilisi mooduleid saab kiiresti ja ohutult paigaldada nii kaldkatustele (10-60 kraadi katusekalle) kui ka lamekatustele. Oluline on vaid see, et kõnealune katus suudaks moodulite kaalu ka ebasoodsates tingimustes ohutult kanda.

Tegelikkuses saab fotogalvaanika abil katta umbes 30 protsenti maja kogu energiavajadusest. Suuremat omatarbimist on võimalik saavutada energiasalvesti, näiteks Vitocharge'i abil. Reaalne on 70-80 protsendi osakaal. Samuti on mõistlik kasutada elektriautot või e-jalgratast. Isetarbimist saab suurendada ka siis, kui jahutate või kütate kliimaseadmega.

Kui soovite tellida fotogalvaanilise süsteemi ja saada soodustariifi, peate arvestama mõne asjaga.

1. Te peate esitama võrguga liitumise taotluse (võrguga liitumise taotlus) oma kohalikule elektriettevõtjale. Oma kohaliku elektrivarustusettevõtte saate teada, kui vaatate oma viimast energiaarvet. Kui seal ei ole nime, vaid ainult 13-kohaline kood, siis sisestage see sellel veebilehel.

2. Võrguga ühilduvuse testi viib läbi elektrivarustusettevõte. Kontrolli käigus kontrollib kommunaalteenuse osutaja, kas kohalik elektrivõrk on kavandatud PV-süsteemi jaoks mõeldud või mitte. Kaks esimest sammu saate tavaliselt koos oma päikeseenergia inseneriga läbi viia.

3. Kaks nädalat enne fotogalvaanilise süsteemi kasutuselevõtmist peate selle registreerima föderaalses võrguametis [Saksamaa]. Täpsemalt, süsteem peab olema registreeritud föderaalse võrguagentuuri [Saksamaa] turu põhiregistris. Registreerimine on äärmiselt oluline ja see on teie soodustariifi aluseks. Teisisõnu: registreerimata = tasu ei maksta!

4. Pärast kasutuselevõtmist saate "süsteemipassi". See sisaldab kõiki süsteemi tehnilisi üksikasju, kõiki paigaldusdokumente ja kasutuselevõtuaruannet. Süsteemipass on võrreldav auto sõidupäevikuga ja on hädavajalik, eelkõige õiguskaitse seisukohalt.

Kui võtate kasutusele fotogalvaanilise süsteemi ja ekspordite osa toodetud elektrienergiast kohalikku võrku, peate maksma makse. Maksud, mida peate maksma, sõltuvad muu hulgas teie süsteemi suurusest. Põhimõtteliselt võib fotogalvaanilise süsteemi pealt nõuda järgmisi maksusid:

  • kaubandusmaks
  • Käibemaks (käibemaks)
  • maa võõrandamismaks
  • tulumaks

Enamiku keskmise suurusega süsteemide toodang on nii väike, et nende käitajad ei pea maksma kaubandusmaksu. Käibemaksukohustus kehtib seevastu ainult siis, kui üle poole omatoodetud elektrienergiast suunatakse võrku. Süsteemihaldurid peavad maamaksu maksma ainult juhul, kui kehtib järgmine:

  • Kinnistu ostetakse koos juba paigaldatud süsteemiga.
  • Sellisel juhul on tegemist "katusesisese süsteemiga" (otse katusele paigaldatud päikesesüsteem).

Tuludeklaratsiooni tuleb kanda ainult kasum (soodustariif miinus jooksvad kulud, sh hooldus- ja remondikulud, kindlustus jne). Selleks, et saada selgust, mida täpselt tuleb märkida, on kõige parem konsulteerida oma maksunõustajaga.

Kaasaegsed päikesemoodulid on peaaegu isepuhastuvad tänu oma kallakule ja väga siledale pinnale. Lisaks sellele eemaldavad tuul ja vihm suurema osa tolmust. Lume või näiteks maha kukkunud okste põhjustatud jämedama mustuse korral on puhastamine siiski soovitatav. Selle töö tegemiseks on kõige parem palgata spetsialiseerunud ettevõte, sest töökõrgus kujutab endast teatavat ohtu. Samuti on oht, et vale puhastamise tõttu võib garantii aeguda.

Kui toidate elektrit avalikku võrku, saate oma elektrivarustusettevõtjalt 20 aasta jooksul tasu. Kui see ajavahemik on möödunud, ei kehti toitlustustariif enam. Te võite siiski ise toodetud elektrienergiat turul "pakkuda". Sõltuvalt kogusest võib see otsimine aga osutuda keeruliseks. Alternatiivina võite kogu elektrienergia kohapeal ära kasutada. Teine võimalus on süsteemi moderniseerimine. Vahetate vanad moodulid uute, võimsamate vastu välja. Tavaliselt saate jätkata olemasoleva paigaldusraami kasutamist.

Fotogalvaaniline laadimisjaam Allendorfis

Viessmanni klientidel, tarnijatel ja külalistel on nüüd võimalus laadida oma elektriautode akusid, et nad oleksid valmis oma edasiseks sõiduks. Allendorfi tehase infokeskuse ees; selleks on saadaval kuus "pumpa". 100 protsenti elektrist tuleb laadimisjaama katusel asuvatest Viessmanni fotogalvaanilistest moodulitest.

Seal laetakse ka heledasse Vitorange'ile värvitud BMW i3. See täiendab Allendorfi sõidukiparki ja seda kasutatakse sõitudeks objektil ja selle ümbruses.