grafika
Słońce jest najpotężniejszym źródłem energii dostępnej dla człowieka. W ciągu 1 sekundy produkuje tle energii że wystarczyłaby ludzkości przez 50000 lat. Szacowane całkowite zapotrzebowanie ludzkości na energię wynosi ok 939 MWh jest to 16000 razy mniej energii, która dociera do naszej planety w postaci promieniowania. Możemy stwierdzić że w ciągu jednej godziny do powierzchni Ziemi dociera tyle promieniowania słonecznego że mogłoby pokryć roczny zapotrzebowanie ludzkości na energię. Gdybyśmy chcieli zaspokoić potrzeby energetyczne planety należałoby pokryć jej powierzchnię w 0,3% panelami fotowoltaicznymi co jest zbliżone do terytorium Szwecji. Natomiast, gdybyśmy chcieli pokryć zapotrzebowanie Polski na energię elektryczną z instalacji słonecznych należałoby zagospodarować ok 2,1 % powierzchni naszego kraju. Tak ogromny potencjał słońca jako źródła energii odnawianej oraz ciągłe kurczenie się zasobów paliw kopalnych nie dziwi że energetyka słoneczna jest jednym z najbardziej dynamicznych i najszybciej rozwijających się gałęzi OZE, wg Międzynarodowej Agencji Energii wynosi nawet ok 40% w skali roku w porównaniu z rokiem ubiegłym.
Idea Działania instalacji PV
Konwersja energii elektrycznej odbywa się w fotoogniwach które tworzą panele fotowoltaiczne. Panele zamieniają energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną w postaci prądu stałego. W kolejnym etapie następuje konwersja prądu stałego na prąd przemienny który może zasilać nasze odbiorniki. Istnieją 3 główne rodzaje instalacji które różni rodzaj połączenia instalacji z siecią- on-grid, off-grid, instalacja (hybrydowa).
1 Podstawowe elementy budowy instalacji fotowoltaicznych 
 1.1   Moduł fotowoltaiczny-  urządzenie którego zadaniem jest konwersja energii promieniowania słonecznego na energie elektryczną w postaci prądu stałego.  Zbudowany jest z szeregowo połączonych  ogniw fotowoltaicznych połączonych ze sobą w sposób szeregowy umieszczonych w szczelnie zamkniętej obudowie chroniących ogniwa przed warunkami zewnętrznymi. W Polsce najpopularniejsze są ogniwa I generacji : polikrystaliczne i monokrystaliczne .

1.2   Inverter (falownik)- urządzenie którego głównym zadaniem jest zamiana prądu stałego wytworzonego w modułach fotowoltaicznych na prąd przemienny o odpowiednich parametrach sieci (w polskich warunkach 230 V ,50 hz).  Falowniki posiadają również odrębne zadania które są zależne od instalacji z jaką współpracują , wyróżniamy falowniki: wyspowe (instalacje off-grid), sieciowe ( instalacje on-grid), oraz hybrydowe (połączenie instalacji on-grid i off-grid).  Każdy z falowników powinien posiadać przynajmniej jeden MPP traker jest to  tzw. Moduł śledzenia mocy maksymalnej jego zadaniem jest obciążanie modułów w taki sposób aby generowały możliwie największą moc przy aktualnym natężeniu promieniowania słonecznego .
2 Rodzaje instalacji fotowoltaicznych
grafika
ON-grid (podłączona do sieci)
Jest to najpopularniejszy oraz najbardziej ekonomiczny system instalacji fotowoltaicznych. Jego zasada działania polega na wytworzeniu prądu stałego w panelach. Następnie przekazywana jest do inwertera (falownika) gdzie następuje konwersja w prąd przemienny o parametrach sieci. Energia elektryczna przekazywana jest do instalacji zasilającej urządzenia odbiorcze budynku. W przypadku wyprodukowania większej ilości energii elektrycznej niż jej zapotrzebowaniu, następuje możliwość magazynowania lub sprzedaży energii u dostawcy. Natomiast przy zbyt małej ilości nasłonecznienia dostarczanego do generatora PV (np. noc) możemy odebrać wcześniej wyprodukowaną energię lub ją odkupić od dystrybutora.
Off-grid (instalacja wyspowa)
Instalacja fotowoltaiczna, która nie współpracuje z siecią publiczną. Zasada działania polega na produkcji energii elektrycznej w postaci prądu stałego w modułach fotowoltaicznych, która następnie jest konwertowana w inwerterze (falowniku) i zasila urządzenia odbiorcze. Nadwyżki energii wyprodukowanej są magazynowane w akumulatorach, które zasilają instalację w przypadku zbyt małej ilości nasłonecznienia.
grafika
grafika
Hybrid system (instalacja hybrydowa)
Jest to typ instalacji łączący ze sobą dwie powyżej wymienione instalacje (on-grid i off-grid). Ideą systemu hybrydowego jest zapewnienie ciągłego bezprzerwowego zasilania urządzeń odbiorczych. Podczas normalnego systemu pracy instalacji, energia wyprodukowana, jest konwertowana w inwerterze (falowniku), a następnie zasila urządzenia odbiorcze. W momencie, gdy występuje jej nadprodukcja, wówczas magazynowana jest w akumulatorach i/lub magazynowana lub sprzedawana u dystrybutora (w sieci publicznej). W przypadku zbyt małej ilości nasłonecznienia energia pobierana jest z sieci publicznej lub akumulatorów. Podczas awarii sieci publicznej i zbyt małej ilości nasłonecznienia energia pobierana jest z akumulatorów. Taki system zapewnia ciągłość zasilania urządzeniom odbiorczym.
Kliknij tu aby zobaczyć inwertery ORVALDI do pracy hybrydowej (on-grid lub off-grid)

 
[1]Góralczyk I., Tytko R., „Fotowoltaika Urządzenia, instalacje fotowoltaiczne i elektryczne” kraków 2015
 
3. zalety i wady instalacji 
grafika
grafika