Tehnoloģija

Fotoelektriskie (PV) paneļi izmanto saules gaismas enerģiju (fotonus), lai ģenerētu elektrību, izmantojot fotoelementu efektu. Lielākajā daļā paneļu tiek izmantotas kristāliska silīcija šūnas.  Šūnas ir jāaizsargā no mehāniskiem bojājumiem un mitruma. Šūnas ir elektriski savienotas virknē, viena ar otru ar vēlamo spriegumu un pēc tam paralēli, lai palielinātu strāvas stiprumu. Paneļa jauda ir šūnu sprieguma un strāvas stipruma matemātiskais reizinājums. Izbūvējot saules PV paneļu sistēmu, tie tiek savienoti virknē, lai sasniegtu vēlamo izejas spriegumu. 

Saules PV paneļa uzbūve attēlota sekojošajā attēlā:

Darbības princips

Saules PV paneļu sistēmas darbības princips:

• no saules plūstošie fotoni tiek uztverti silīcija kristālu šūnās, kur fizikālu procesu rezultātā veidojas elektronu plūsma, tādā veidā iegūstot līdzstrāvu (DC);
• saules PV paneļi tiek savienoti ar invertoru, kas pārvērš no paneļiem plūstošo līdzstrāvu (DC) maiņstrāvā (AC), kuru mēs varam izmantot, darbinot sadzīves elektroiekārtas;
• invertors ir savienots ar AS Sadales tīkls maiņstrāvas (AC) tīk
  lu, tādējādi, ja saražotā elektroenerģija netiek momentāni patērēta, tā nonāk kopējā tīklā, kas tiek arī uzskaitīta;
• tajā brīdī, kad patērētā elektroenerģija ir lielāka, kā ar saules PV paneļiem saražotā, elektroenerģija tiek ņemta no kopējiem tīkliem.

Mājsaimniecības elektroenerģijas ražošanas un patēriņa aptuvenais sadalījums diennakts laikā attēlots zemāk esošajā grafikā:

Uzstādot saules PV sistēmu kā mikroģeneratoru (Mikroģenerators irelektroenerģijas ražošanas iekārta un ar to saistītās iekārtas (invertors), kas paredzētas maiņstrāvas elektroenerģijas ražošanai ar 1 vai 3 fāžu spriegumu ar darba strāvu līdz 16A (ampēriem). 1 fāzes elektrotīklā tas atbilst 3.7 kW, bet 3 fāžu elektrotīklā – 11.1 kW jaudai. Mikroģeneratora paralēlais darba režīms nodrošina divvirzienu elektroenerģijas apmaiņu starp lietotāja elektroietaisi un elektrotīklu (elektroenerģija var plūst gan virzienā no elektrotīkla uz lietotāja elektroietaisi, gan otrādi), fiziskām personām norēķiniem par saražoto un patērēto elektroenerģiju ir spēkā NETO norēķinu sistēma. 

Elektroenerģijas NETO norēķinu sistēma ir attiecināma uz visām mājsaimniecībām, kas, ierīkojot mikroģeneratoru, ražo elektroenerģiju savām vajadzībām no atjaunojamiem energoresursiem, piemēram, izmanto saules baterijas vai vēja ģeneratorus un atbilst citiem Ministru kabineta noteikumos  un Elektroenerģijas tirgus likumā noteiktiem kritērijiem.
Ikmēneša elektroenerģijas izmaksas ikvienai Latvijas mājsaimniecībai, tajā skaitā tām mājsaimniecībām, kurām piemēro NETO norēķinu sistēmu, veido trīs pozīcijas: 

• sadales sistēmas operatora pakalpojumi;
• obligātā iepirkuma komponentes (OIK): fiksētā daļa (atbilstoši pieslēguma jaudai) un mainīgā daļa (atjaunojamie, koģenerācija)
• maksa par elektroenerģiju

Mājsaimniecībām, kuras elektroenerģiju ražo no atjaunojamiem resursiem, ir iespēja ietaupīt divas no pozīcijām - maksu par elektroenerģiju un, sākot ar 2020. gada 1. aprīli, arī OIK mainīgo daļu.

Ja NETO patēriņš mēneša norēķinu periodā ir negatīvs (tīklā nodotās kWh ir vairāk), tad NETO patēriņa uzkrāto apjomu ieskaita nākamā mēneša norēķinu periodā, kā elektrotīklā nodoto elektroenerģiju. Savukārt, ja neto patēriņš ir pozitīvs, tad tās ir kWh, kuras tiek iekļautas norēķinu perioda rēķinā.

NETO norēķinu sistēmas norēķinu periods ir viens kalendāra mēnesis. Nodoto elektrību jāizmanto viena gada ietvaros, kas ilgst no 1. aprīļa līdz nākamā gada 31. martam. Sākoties jaunam norēķinu gadam, visi uzkrājumi tiek dzēsti. NETO norēķinu sistēma darbojas tikai viena sadales sistēmas pakalpojumu līguma ietvaros, gadījumā, ja tiek mainīts līgums, uzkrājums tiek dzēsts.

Saules PV paneļus visefektīvāk ir izvietot tā, lai to plakne būtu pavērsta dienvidu virzienā un 35 - 40 grādu leņķī attiecībā pret horizontu. Taču, ne vienmēr to ir iespējams ievērot. Zemāk esošajos grafikos ir salīdzināta saules PV sistēmu veiktspēja vienā dienā ziemā un vienā dienā vasarā atkarībā no paneļu savērsuma (dienvidu virziens, austrumu virziens, rietumu virziens, kombinētais austrumu - rietumu virziens):

Saules PV paneļu (bateriju)  sistēmu ierīkošana ir ekonomiski pamatota, ja :

Lielākais ēkas elektroenerģijas patēriņš ir dienas laikā (ražotnes, biroji, veikali, ēdināšanas uzņēmumi, mājsaimniecības ar lielu elektroenerģijas patēriņu, uzlādējot elektromobiļus u.tm.)

Atmaksāšanās laiks no 7 līdz 10 gadiem

Saules PV paneļu (bateriju)  sistēmu ierīkošana pašlaik nav ekonomiski pamatota, ja:

Ir mazs elektroenerģijas patēriņš gaišajā diennakts laikā  – elektroenerģiju nevar uzreiz izmantot pašpatēriņam (mājsaimniecības ar patēriņu līdz 100 kWh/mēnesī, ēkas ar neregulāru patēriņu u.tml.)

Atmaksāšanās laiks var būt lielāks par 15 gadiem