Wydajność paneli fotowoltaicznych to pierwsza kwestia analizowana w kontekście inwestowania w energię solarną. Krążą liczne mity na temat uzysków w Polsce, narosło już wiele legend na ten temat, warto więc rozprawić się z tymi teoriami i przeanalizować temat na konkretnych wartościach.
Wydajność paneli – jak to analizować
Przede wszystkim trzeba zdać sobie sprawę z tego, że na wydajność paneli fotowoltaicznych wpływa bardzo wiele czynników. To nie tylko pora roku, czy szerokość geograficzna. Wpływ mają również parametry samego modułu, sposób jego zamontowania, systematyczne czyszczenie, orientacja względem południa, poziom zacienienia oraz odpowiednia wentylacja i temperatura.
Orientacja paneli i kąt nachylenia
Jak orientacja i kąt nachylenia mogą wpłynąć na wydajność modułów fotowoltaicznych? Otóż okazuje się, że zgodnie z przeprowadzonymi badaniami, w Polsce, każdy metr kwadratowy powierzchni otrzymuje 1000 kWh rocznie. Gdyby panele zostały ułożone płasko na ziemi, wówczas generowałyby uzyski na tym właśnie poziomie. Jednakże montaż panelu pod odpowiednim kątem pozwala na zwiększenie wydajności. Oznacza to, że moduł o powierzchni 1,6 m kwadratowego może uzyskać tyle mniej więcej tyle energii co 2 m kwadratowe gruntu.
Dlaczego tak się dzieje? To właśnie orientacja względem południa oraz właściwy kąt nachylenia określają, ile promieni słonecznych dotrze do modułu.
W Polsce niski kąt nachylenia sprawdzi się latem, natomiast zimą, zdecydowanie lepszy będzie wysoki. Ma to związek z usytuowaniem słońca względem ziemi (zimą jest ono znacznie niżej), a co za tym idzie – kątem ich padania. Uśredniając, optymalny kąt nachylenia wynosi od 35 do 38 stopni.
W efekcie można w Polsce generować wartości między 950 kW a 1050 kW, co jest wynikiem znacznie lepszym niż w Niemczech, choć to one są obecnie liderem energetyki słonecznej.
Zacienienie
Trzeba jednak pamiętać o tym, że montaż paneli na stelażu wymaga zachowania odpowiednich odległości między poszczególnymi modułami. W przeciwnym razie przy ruchu słońca może dojść do zacienienia poszczególnych modułów i wyłączenia ich w całości bądź części, a to znacznie obniży uzyski w danym momencie. Jeżeli jednak odległości zostaną zachowane, a moduły nie będą wzajemnie się zacieniać, wówczas możliwe jest wykorzystanie ich pełnych możliwości.
Warto również zwrócić uwagę na inne obiekty w okolicy, które potencjalnie mogą spowodować zacienienie. Chodzi tu o wysokie budynki i drzewa. Jeżeli faktycznie będą one systematycznie zacieniały część modułów, to w tym czasie będą się one wyłączały, a to wpłynie na wydajność całej instalacji.
Parametry modułu fotowoltaicznego
Na wydajność instalacji wpływ mają również parametry samego modułu. Każdy panel z biegiem czasu traci na swojej wydajności. Poziom tych strat, gwarantowany przez producenta jako maksymalny, znaleźć można w karcie każdego produktu. Wyrażony jest on procentowo i powinien zostać określony na każdy rok obowiązywania gwarancji. Zwykle gwarancja na uzysk zostaje przyznana na 25 lat, a w przypadku paneli podwójnie przeszklonych może to być nawet 30 lat.
Moduły marki Jolywood oferowane są właśnie z trzydziestoletnią gwarancją, a szacowane straty w pierwszym roku nie powinny przekroczyć 1%, natomiast pod koniec okresu gwarancji strata nie może być większa niż 12,6%.
Temperatura i wentylacja
Bardzo duże znaczenie dla utrzymania wysokiej wydajności paneli ma temperatura otoczenia oraz wentylacja w miejscu, w którym będą zainstalowane.
Generalnie zasada jest taka, że największa wydajność jest w momencie, gdy temperatura modułu nie przekracza 25 stopni Celsjusza. W momencie jej wzrastania należy liczyć straty w zakresie 0,3 – 0,4% na stopień.
Oznacza to, że gdy temperatura modułu osiągnie poziom 35 stopni, należy się liczyć z 3 – 4% stratą.
Wobec tego największa efektywność obserwowana jest zimą, ponieważ niskie temperatury chłodzą panele i nie pozwalają na ich przegrzanie. Najwięcej energii uzyskuje się jednak między majem a lipcem ponieważ jest wówczas najwięcej słońca, ale upały znacznie obniżają wydajność całej instalacji.
Zapewnienie dobrej wentylacji w miejscu montażu modułów z pewnością wpłynie pozytywnie na wzrost ich wydajności z uwagi na systematyczne obniżanie ich temperatury.
Wpływ zanieczyszczeń
Ostatnią, choć również istotną kwestią jest utrzymanie paneli w czystości. Liście, kurz i ptasie odchody powodują, że wydajność paneli spada. Dodatkowo takie miejscowe zanieczyszczenia mogą spowodować powstawanie hot – spotów. Choć rzadko się to zdarza, to może jednak spowodować bardzo poważne straty, a co ważniejsze niesie ze sobą ryzyko pożaru.
Hot spoty są to punkty o wyraźnie podwyższonej temperaturze. Mogą prowadzić do wypalenia dziur w folii ochronnej, pęknięcia szyby, a nawet – o czym wspomniano – pożaru całej instalacji. Przyczyn ich powstawania jest wiele, ale jedną z nich są właśnie miejscowe zacienienia, dlatego też lepiej jest unikać sytuacji, w których zacienienie powstaje z powodu zanieczyszczeń.
Jak widać na podstawie powyższych analiz, na wydajność modułów wpływa kilka różnorodnych czynników. Nie na wszystkie można mieć wpływ, ale warto o nich wiedzieć, żeby móc w miarę możliwości kontrolować te, które tej kontroli podlegają.
