Wydajność paneli solarnych

Zastanawiasz się nad inwestycją w panele fotowoltaiczne? Nie wiesz ile prądu faktycznie wyprodukują panele fotowoltaiczne? Przekonaj się, jakie są osiągalne uzyski w Polsce! Poznaj szczegóły dotyczące sprawności, mocy nominalnej i warunków pogodowych mających wpływ na osiągi elektrowni słonecznej.

Moc znamionowa (wydajność)

Wybierając panel fotowoltaiczny moc jest dość ważnym czynnikiem. W przypadku paneli fotowoltaicznych wartość mocy znamionowej wyrażana jest w watopikach (kWp). Wartość określana jest na podstawie wydajności panelu w idealnych, standardowych warunkach, czyli 25°C przy nasłonecznieniu osiągającym 1000W/m2. Wykorzystując cztery panele o mocy 250 Wp, wydajność jest sumowana i otrzymuje się wynik 1kWp (w fizyce przedrostek k oznacza 1000). W związku z tym możemy wywnioskować, że moc znamionowa panelu wynika przede wszystkim z jego rozmiaru i sprawności. Im większa powierzchnia panelu, z tym większą mocą mamy do czynienia. Trzeba jednak brać pod uwagę, że sama powierzchnia to nie wszystko. Niezwykle ważnym czynnikiem jest również jakość ogniw z których składają się moduły. Tańsze ogniwa to niższa sprawność, a co za tym idzie - niższa moc znamionowa. Panele fotowoltaiczne 500w nie zawsze będą najlepszą opcją!

Sprawność

Sprawność panelu fotowoltaiczne to wartość określająca ile % padającej na niego energii Słonecznej zostanie przekształcona w energię elektryczną. W przypadku paneli polikrystalicznych osiąga ona wartości z zakresu 16-18%. Znacznie lepiej wypadają panele monokrystaliczne - wyniki wskazują sprawność na poziomie 20,5%. Podawane przez producentów wartości wyliczane są zawsze w STC - standardowych warunkach testowych. W przypadku paneli fotowoltaicznych oznacza to, że zakładana temperatura pracy urządzenia to 25°C, nasłonecznienie ciągłe 1000W/m2 i brak wiatru. Skutkuje to niewielkimi różnicami w rzeczywistej ilości uzyskiwanego prądu, ponieważ warunki pogodowe jak wiadomo są zmienne. Wielu producentów podając sprawność swojego urządzenia pomija również ramkę swojego urządzenia. Aby uzyskać poprawny wynik również ona powinna zostać wzięta pod uwagę przy obliczeniach.

Uzyski w Polsce

Mówiąc o fotowoltaice zawsze należy wziąć pod uwagę cechy charakterystyczne dla naszego regionu. Znaczenie ma położenie geograficzne, a przede wszystkim klimat. Zacienienie, które jest większe niż spodziewane z pewnością wpłynie na ilość uzyskiwanego prądu. Jeżeli jednak nasza instalacja znajduje się w optymalnym miejscu, okazuje się, że osiągi nie odbiegają znacząco od wyników laboratoryjnych. Moduł o mocy 250Wp wyprodukuje 250 watów prądu z 1000 watów energii słonecznej. Wyniki skalują się również do większych farm fotowoltaicznych - instalacja 1 kWp wyprodukuje w ciągu roku 1000 kWh i tak dalej. Różnice wynikające z czynników pogodowych i kątów nachylenia mogą zniekształcić oczekiwany wynik o około 50kWh. Nawet kilka tygodni gorszej pogody nie zmienia średniego wyniku nasłonecznienia powierzchni naszego kraju.

Pozostałe czynniki

Największy wpływ na uzyski z paneli fotowoltaicznych ma:

  • Nachylenie dachu
  • Zacienienie
  • Temperatura pracy
  • Orientacja

Nachylenie dachu

W Polsce poziom nasłonecznienia osiąga 1000kWh rocznie, jednak w tym przypadku mamy do czynienia z terenem płaskim. Panele słoneczne instalowane są jednak pod odpowiednim kątem. Dzięki temu zabiegowi wbrew pozorom nie tracimy energii słonecznej - montaż panelu o powierzchni 1,6m2 pod dobrze dobranym nachyleniem sprawia, że otrzymuje tyle energii słonecznej co 2m2 płaskiego gruntu. Można wywnioskować, że odpowiedni montaż paneli umożliwi zebranie nawet 20% więcej promieni słonecznych niż wskazywałaby sama ich powierzchnia. Optymalnym kątem w Polsce jest od 35 do 38 stopni. Montaż paneli pod kątem mniejszym lub większym od podanego przedziału skutkuje utratą nawet do 5% wydajności. W przypadku dachów płaskich panele montowane są na stelażu pod kątem 30 stopni, dzięki czemu osiągają 100% wydajności. Gdyby leżały płasko, tracimy aż 10% energii słonecznej. Szczególne znaczenie ma również odległość między nimi - panele ustawione zbyt ciasno mogą rzucać cień na swoich sąsiadów.

Zacienienie

Decydując się na instalację paneli fotowoltaicznych należy wziąć pod uwagę zacienienie w ich okolicy. Ma ono szczególny wpływ na ich pracę -zbyt mała ilość otrzymywanych promieni słonecznych może wyłączyć moduł. Decydują o tym diody bocznikowe. Przesłonięte panele mogą ograniczać pracę całego obwodu, dlatego to skuteczne rozwiązanie na ograniczenie strat. Warto mieć na uwadze, że cień porusza się w ciągu dnia, dlatego kominy i różnego rodzaju słupy zazwyczaj nie mają zbyt dużego wpływu na pracę paneli. Zdarza się również, że panele zostają przesłonięte przez różnego rodzaju zabrudzenia. Liście i ptasie odchody ograniczają dostęp promieni słonecznych ogniwom i obniżają uzyski, dodatkowo zwiększając narażenie na wystąpienie hot-spotów. W ciągu całego roku panele narażone są na zabrudzenia przemysłowe i generowane przez pojazdy motorowe. Częstym zabrudzeniem są również pyłki drzew w okresie wiosennym, w zimie natomiast panele przykrywać może śnieg. W związku z występowaniem tego typu przeszkód, panele powinny być czyszczone co najmniej dwa razy w roku, by ograniczyć straty. W branży fotowoltaicznej najbardziej polecanymi miesiącami na porządki jest maj oraz sierpień.

Temperatura pracy

Kupując panele fotowoltaiczne otrzymujemy od ich producenta wykaz sprawności modułu przy konkretnych temperaturach pracy. Najważniejszym wskaźnikiem jest punkt Pmax. To właśnie on określa jak duża jest utrata sprawności układu pracującego przy temperaturze wyższej niż 25°C. Mogłoby się wydawać, że im wyższa temperatura tym więcej promieni słonecznych pada na panel, czyli otrzymujemy więcej energii, jednak to nie jest poprawne rozumowanie. Zbyt wysoka temperatura modułów sprawia, że układ się przegrzewa i moc elektrowni spada. Najczęściej straty sprawności wynoszą 0.3% na każdy stopień. Najlepsze uzyski z paneli fotowoltaicznych otrzymuje się między majem a lipcem, natomiast w sierpniu gdy zdarzają się upały wydajność się obniża. Niska zimowa temperatura również korzystnie wpływa na pracę urządzeń Odporność urządzeń na temperatury jest ważnym czynnikiem na który należy zwrócić uwagę przy wyborze idealnego produktu.

Orientacja

Najlepszy kierunek w którym powinny zwracać się panele fotowoltaiczne to południe, południowy wschód i południowy zachód. To właśnie instalacje zwrócone na południe osiągają najłatwiej swoją maksymalną sprawność. Inne kierunki nie są wykluczone, jednak będziemy potrzebować więcej paneli do uzyskania takiej samej mocy.