Fotowoltaika to nowa technologia wytwarzania energii elektrycznej z wykorzystaniem energii światła słonecznego. Specjalnie skonstruowany panel pod wpływem światła słonecznego wytwarza ruch elektronów - czyli powoduje powstanie energii elektrycznej, którą można wykorzystać do zasilania odbiorników elektrycznych. W zależności od liczby i wielkości zastosowanych paneli możemy uzyskać różne napięcia takiej instalacji.
Przy dostosowaniu odbiorników do wytwarzanego napięcia możemy uważać, że fotowoltaika jest alternatywnym wytwarzaniem energii elektrycznej. Chociaż taka indywidualna "elektrownia" jest naprawdę niewielka swoim rozmiarem produkcji, to jednak może zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną indywidualnych odbiorców.
Podobnie jest z wytwarzaniem energii elektrycznej przy wykorzystaniu ruchu powietrza - czyli energii wiatru. Tu urządzenie wyłapujące ruch powietrza napędza generator prądu - a ten zasila odbiorniki inwestora. Podobnie, jak przy fotowoltaice - wytworzona energia prądu elektrycznego także nie jest duża i może wystarczyć dla indywidualnego zasilania urządzeń inwestora.
Zarówno fotowoltaika, jak i elektrownia wiatrowa są alternatywnymi źródłami energii elektrycznej - i w pewnym zakresie mogą uniezależnić odbiorcę energii elektrycznej od dostawy prądu za pośrednictwem sieci energetycznej...
I tu jest właśnie zagwozdka. Jeden odbiorca, który uniezależni się od dużego koncernu energetycznego, nie stanowi żadnego problemu. Energetyka jest w stanie odciąć dostawę prądu w każdym przypadku, kiedy odbiorca zalega z uregulowaniem należności za zużyty prąd.
Ale koncerny energetyczne dostrzegły poważne zagrożenie w powstawaniu tych "minielektrowni" i postanowiły zablokować powstającą konkurencję. I wpadły we własne sidła...
foto ilustracyjne, https://wroclaw.wyborcza.pl/wroclaw/7,35771,25883689,samorzady-gasza-swiatlo-na-ulicach-tak-szukaja-oszczednosci.html
Zacznijmy od początku.
Inwestycja rodziny we własne źródło energii po krótkim już czasie użytkowania wykazała sens takiej inwestycji. Wynikiem było obniżenie kosztu energii elektrycznej. Tańszy, a nawet znacznie tańszy prąd znalazł uznanie w społeczeństwie i zaczęły powstawać małe elektrownie - fotowoltaiczne lub wiatrowe, czasem ktoś inwestował w jedno i drugie rozwiązanie - co dodawało element większej niezależności od naturalnych warunków.
Szczególnym rodzajem takiej "małej elektrowni" jest spalinowy generator prądu. Tu generator prądu jest napędzany silnikiem spalinowym - i w zależności od wielkości zestawu silnik-generator prądu - może to być podręczny generator prądu wykorzystywany na przykład przy pracach budowlanych, gdy nie ma doprowadzenia prądu do placu budowy. Odpowiednio duży agregat prądotwórczy może też zapewnić prąd elektryczny na placu budowy. Oczywiście - ten typ "niezależnego" dostępu do energii elektrycznej nie jest konkurencyjny cenowo do ceny prądu tradycyjnej energetyki.
Jednak koncerny energetyczne postanowiły zablokować rozwój niewielkich elektrowni wykorzystujących naturalne zasoby przyrody i zaproponowały możliwość podłączenia takiej instalacji do swojej sieci. Ale nie jest to bezinteresowne. Inwestor własnym sumptem inwestuje w niezależne źródło energii - kupuje panele fotowoltaiczne i instaluje niezbędny licznik energii elektrycznej - bowiem współpraca z dużym koncernem energetycznym jest rozliczana w ten sposób, że nadmiar wytworzonej energii elektrycznej inwestora przekazany do sieci energetycznej może być "odebrany" w czasie - kiedy alternatywne źródło energii nie pracuje z uwagi na okresy zachmurzenia lub pory nocnej (fotowoltaika) lub siła wiatru jest zbyt mała, by wytworzyć prąd elektryczny w instalacji inwestora.
Chyba nie muszę dodawać, że prąd oddany do sieci przez inwestora ma cenę niższą, niż prąd pobrany z sieci energetycznej. Temat opłacalności takiej transakcji pomijam, bo widzę inny problem.
Koncerny energetyczne - widząc masowe zainteresowanie indywidualnych odbiorców alternatywnymi źródłami energii elektrycznej - same zaczęły inwestować w źródła energii niekonwencjonalnej. Efekt jest już widoczny.
Prąd elektryczny wytworzony w dziesiątkach instalacji fotowoltaicznych po zachodzie słońca przestaje zasilać sieć energetyczną i zaczyna powstawać deficyt prądu w sieci.
Efekt jest prosty - przynajmniej niektóre dzielnice Wrocławia nie mają prądu po godzinie 22 i tak już pozostaje do rana. Póki co - to ulice - nie tylko mniejsze, ale też i drogi główne pozostają nieoświetlone. Jest ciemno - więc zaczynają się wytwarzać problemy.
Fotowoltaika - opłacalna dla użytkowników indywidualnych - zagraża deficytem prądu w porze nocnej w całej sieci energetycznej a elektrownie wiatrowe wcale nie ratują sytuacji.
Indywidualne elektrownie wiatrowe wytwarzają prąd w niewielkich ilościach, głównie przy większych porywach wiatru i wystarczają na potrzeby inwestora. A duże generatory, które stanowią własność koncernów energetycznych - do swojej pracy potrzebują energii elektrycznej.
Generatory elektrowni wiatrowych potrzebują pewnego minimalnego zasilania uzwojeń stojanów swoich silników - bo generator prądu to "odwrócony silnik" - potrzebuje do swojej pracy silnego pola magnetycznego, w którym obracający się wirnik wytworzy prąd elektryczny w swoich uzwojeniach. Dopiero ten prąd jest produktem przemysłu energetycznego...
Jeżeli ktoś obserwował grupę wiatraków przez dłuższy czas - zauważył, że przez większą część doby taki wiatrak nie może wytwarzać energii elektrycznej. Prędkość obrotowa jego śmigów nie wystarcza do wytworzenia energii elektrycznej. Dopiero przy odpowiedniej prędkości wirowania wytwarza się prąd elektryczny, który może zostać przekazany do sieci energetycznej.
Jednak jest graniczna prędkość obrotu śmigieł wiatraka, powyżej której wiatrak należy wyhamować, bo może nastąpić rozerwanie konstrukcji takiego generatora prądu. Wtedy znowu wracamy do sytuacji, kiedy uzwojenie stojana pobiera prąd elektryczny (stan gotowości urządzenia do pracy), ale generator nie wytwarza prądu na poziomie, który może być przekazany do sieci.
Wynik takiego działania sytemu jest prosty. Prąd elektryczny musi być wytwarzany przez konwencjonalne urządzenia. Pewnego minimum nie można przeskoczyć. W słoneczne dni pewnym uzupełnieniem produkcji energii elektrycznej może być fotowoltaika - ale w chwili zachmurzenia czy pory nocnej - jej wydajność jest zerowa.
Podobnie jest z energią wiatru - gotowość urządzenia do pracy wiąże się ze stałym poborem prądu przez generator. Dopiero odpowiednio duży wiatr pozwala na wytworzenie prądu, który można włączyć do sieci.
W porze bez słońca - sieć nie otrzymuje energii z fotowoltaiki bez względu na wysokość ceny za taki prąd - więc część wiatraków także straci swoją gotowość do pracy (brak możliwości poboru prądu z sieci i brak gotowości generatora wiatraka do pracy...) - a wynik jest nad wyraz widoczny - wygaszone światła ulic w takim mieście - jak Wrocław. Dobrze, że rozświetlone wystawy sklepów dają jakieś światło - ale w mniejszych miejscowościach będziemy mieli do czynienia z "egipskimi ciemnościami".
W mojej ocenie transakcje "wielkiej energetyki" wiązane z elektrowniami fotowoltaicznymi czy nawet z elektrowniami wiatrowymi są źródłem kosztów, których rekompensatą będzie podniesienie ceny prądu dla odbiorców. Jedynym sensownym rozwiązaniem jest tutaj zarzucenie polityki "kupowania" prądu od inwestorów w indywidualne źródła energii elektrycznej - a inwestycja samej Energetyki w niekonwencjonalne źródła energii rozproszonej i zależnej od warunków pogodowych nie ma sensu, bo generuje koszty trudne do zrekompensowania.
W tej sytuacji dla mnie jest oczywistym - że fotowoltaika oraz energetyka wiatrowa nie mają znaczenia gospodarczego dla koncernów energetycznych a ich sens ogranicza się jedynie tam, gdzie można zrezygnować z podłączenia do krajowej sieci energetycznej bądź podłączenie do takiej sieci jest niecelowe pod względem ekonomicznym.
