Pomimo nieustannie rosnącego zainteresowania fotowoltaiką, wielu programów dofinansowujących jej zakup i montaż czy szereg zalet posiadania własnych paneli słonecznych, wielu ludzi wciąż obawia, że polski klimat nie jest odpowiedni na takie rozwiązanie. Czy te wątpliwości są słuszne? Co wpływa na wydajność instalacji fotowoltaicznej? Czy położenie geograficzne Polski pozwala produkować zadowalającą ilość energii elektrycznej?
Sprawność paneli fotowoltaicznych a ich wydajność
Na wydajność fotowoltaiki wpływa przede wszystkim jej sprawność. Te dwa pojęcia są często błędnie stosowane zamiennie. Wydajność oznacza ilość wyprodukowanej energii, z kolei sprawność określa zdolność instalacji do konwersji energii słonecznej na energię elektryczną – jaki procent dostarczanego promieniowania zostanie zamieniony w prąd. Sprawność pracy paneli zależy m.in. od zastosowanej technologii, materiałów, montażu czy doświadczenia firmy wykonującej instalację.
Wydajność instalacji fotowoltaicznej a pora roku
Panele słoneczne najbardziej wydajne będą wiosną i latem, kiedy promieniowanie słoneczne jest intensywne, a dni są dłuższe. Nieraz może okazać się, że podczas słonecznego lata nasza instalacja wygeneruje nadwyżkę energii, która w zależności od wybranego przez nas rozwiązania, zostanie przekazana sieci energetycznej (w razie konieczności możemy odebrać od 70 do 80% oddanego prądu) lub zmagazynowana w akumulatorach.
Jesienią moc słońca maleje, występuje więcej zachmurzeń, dzień zaczyna się później i wcześniej kończy. Jednak mimo to nasze przydomowe elektrownie powinny produkować energię elektryczną na poziomie 50% mocy.
Szczególne obawy o wydajność fotowoltaiki mogą pojawić się w przypadku zimy. Ze względu na niewielką ilość dni słonecznych, w dodatku krótkich, fotowoltaika generuje mniej energii elektrycznej. Zaletą tej pory roku są charakterystyczne dla niej niskie temperatury, które pozytywnie wpływają na sprawność instalacji fotowoltaicznych.
Wpływ warunków atmosferycznych na wydajność fotowoltaiki
Czy słuszne jest przekonanie, że panele słoneczne nie generują prądu podczas zachmurzeń? Jak na wydajność instalacji fotowoltaicznych wpływają różne opady atmosferyczne? I kiedy warto zastanowić się nad ubezpieczeniem fotowoltaiki?
Zachmurzenie i mgła
To jedne z czynników atmosferycznych, których obecność nie pozostaje obojętna na wydajność fotowoltaiki. Pamiętajmy, że zachmurzenie nie powoduje całkowitego zaprzestania pracy paneli słonecznych, a jedynie wpływa na ilość produkowanej przez nie energii elektrycznej. W zależności od tego czy na niebie pojawiają się jedynie pojedyncze chmury, czy zakrywają one całe niebo, nasza instalacja fotowoltaiczna może generować do 60-90% mniej energii elektrycznej.
Podobnie wygląda sytuacja, gdy pojawia się mgła – wydajność fotowoltaiki spada, ale wciąż jesteśmy w stanie uzyskać energię elektryczną.
Na pracę paneli słonecznych podczas zachmurzenia czy mgły wpływa również rodzaj modułu. Instalacje zbudowane z ogniw monokrystalicznych wykazują się lepszą wydajnością, gdy mamy do czynienia ze światłem skupionym, czyli w dni bezchmurne. Z kolei panele polikrystaliczne sprawdzą się właśnie wtedy, gdy na niebie pojawi się mniejsze lub większe zachmurzenie – działają one sprawniej przy rozproszonym świetle.
Opady atmosferyczne – deszcz, śnieg i grad
Każdemu rodzajowi opadów towarzyszy zachmurzenie, a to, jak już wiemy, wiąże się ze zmniejszeniem wydajności fotowoltaiki. Jednak jakie znaczenie dla pracy paneli słonecznych ma sam deszcz, śnieg czy grad?
Opady deszczu, nawet te intensywne, nie zaszkodzą naszej instalacji fotowoltaicznej, ponieważ panele są wodoodporne. Co więcej, ten rodzaj opadów może wspomóc ich działanie. W jaki sposób? Osadzające się na powierzchni fotowoltaiki różne zanieczyszczenia, jak kurz czy pyłki roślin, negatywnie wpływają na jej wydajność. W czasie deszczu zostają one usuwane z instalacji.
Jeśli pojawią się intensywne opady śniegu, warto wiedzieć, że powinniśmy zadbać o to, aby śnieg nie zalegał na powierzchni paneli fotowoltaicznych. Już kilkucentymetrowa warstwa puchu śnieżnego może sprawić, że panele przestaną generować energię elektryczną. Ich odśnieżanie nie będzie konieczne, jeśli tylko część powierzchni paneli jest pokryta śniegiem – podczas pracy ogniwa nagrzewają się, powodując jego topnienie i osuwanie.
Dla sprawnego samooczyszczania się fotowoltaiki ważny jest kąt nachylenia, pod jakim zostanie zamontowana – o tym powiemy w dalszej części artykułu.
Co jakiś czas w Polsce pojawiają się również opady gradu. Dlatego też mogą pojawić się pytania, czy mają one wpływ na wydajność fotowoltaiki i czy takie zjawisko powoduje powstawanie uszkodzeń ogniw w wyniku uderzania o powierzchnię twardych kulek gradu.
Opady gradu nie powodują zakłóceń w pracy paneli słonecznych. Nie musimy również obawiać się zniszczeń spowodowanych uderzeniami kulek o powierzchnię instalacji, ponieważ powierzchnie fotowoltaiki wykonywane są z bardzo wytrzymałego szkła hartowanego. Jeżeli jednak martwimy się ewentualnymi szkodami, możemy zadbać o ubezpieczenie instalacji fotowoltaicznej.
Wyładowania atmosferyczne
Burze to częste zjawisko wpływające na wydajność paneli fotowoltaicznych, a także takie, które może zaszkodzić jej sprawności. Podczas wyładowań atmosferycznych dochodzi do przepięć, które mogą zagrażać instalacjom fotowoltaicznym. Aby zapobiec ewentualnym usterkom, zamontujmy instalacje odgromowe oraz ograniczniki przepięć.
Wysokie i niskie temperatury
Panele fotowoltaiczne wykazują się największą wydajnością w dni słoneczne, ale chłodne. Dlatego wbrew pozorom kraje takie, jak Hiszpania, Portugalia czy Włochy nie mają najkorzystniejszego klimatu. Licznie występujące tam upały powodują intensywne nagrzanie się ogniw fotowoltaicznych, które przez to łatwiej ulegają usterkom.
Dla wydajnej pracy fotowoltaiki najbardziej optymalna wysokość temperatury powietrza to 25 stopni Celsjusza. Dlatego przy rocznym rozliczeniu polski klimat pozwala osiągnąć zadowalające ilości energii elektrycznej.
Wiatr
Zjawisko wiatru podczas upalnych dni jest bardzo korzystne dla wydajności paneli fotowoltaicznych, ponieważ chłodzi on nagrzane ogniwa. O ile nie jest silny i porywisty oraz nasza instalacja jest odpowiednio zamontowana, nie musimy obawiać się o wietrzne dni. Jeśli jednak mieszkamy w rejonie, gdzie występują wichury lub obawiamy się szkodami, które mogą spowodować coraz częściej występujące w Polsce zawieje, dobrze rozważyć ubezpieczenie fotowoltaiki.
Kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych
W zależności od rejonu Polski, w którym mieszkamy, kierunek, w jakim ustawiamy instalację fotowoltaiczną czy pory roku, zalecany będzie różny kąt nachylenia instalacji fotowoltaicznej. W przypadku północnych obszarów kraju panele słoneczne montujemy w przedziale od 30 do 50 stopni. Z kolei w południowej części Polski kąt nachylenia fotowoltaiki wynosi od 25 do 40 stopni.
Odpowiedni kąt nachylenia pomoże we wcześniej wspomnianym oczyszczaniu fotowoltaiki ze śniegu – powinien on wynosić minimum 10 stopni.
Instalację fotowoltaiczną najczęściej ustawia się w kierunku południa, południowego wschodu lub południowego zachodu z zachowaniem średniego zalecanego kąta nachylenia (30-40 stopni), który zapewnia optymalne naświetlenie podczas każdej pory roku. Możemy zdecydować się również na ułożenie paneli w kierunku wschodnio-zachodnim – wtedy zalecany kąt to ok. 30 stopni.
Miejsce montażu przydomowej elektrowni fotowoltaicznej
Nie bez znaczenia dla wydajności paneli fotowoltaicznych pozostaje miejsce ich montażu. Najczęściej zobaczymy je na dachach domów oraz nieco rzadziej na elewacjach, wiatach i garażach lub specjalnych konstrukcjach na gruncie. Zanim zdecydujemy się na montaż w danym miejscu, upewnijmy się, że nie będzie ono zacienione.
Jeśli montujemy panele słoneczne na dachu, a ma on spadek mniejszy niż 10 stopni lub jest płaski, konieczne będzie umieszczenie instalacji na specjalnej konstrukcji, która zwiększy kąt nachylenia. Nie tylko przyczyni się to do jej lepszego ułożenia względem słońca i tym samym wpłynie na efektywną pracy fotowoltaiki, ale także umożliwi jej samooczyszczanie się, m.in. ze śniegu.
Wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce
Jeśli przed zakupem i montażem własnej instalacji fotowoltaicznej powstrzymywały Was obawy o jej wydajność w polskim klimacie, mamy nadzieję, że ten artykuł rozwiał Wasze wątpliwości. Posiadanie przydomowej elektrowni fotowoltaicznej to ekologiczne rozwiązanie, które umożliwia zaoszczędzenie na rachunkach, uniezależnienie od dostawców prądu, a dzięki wielu programom dofinansowań uzyskanie ulg i dotacji na instalację fotowoltaiczną. Polski klimat wcale nie jest taki zły, jakby mogło się wydawać, a roczne rozliczenie z fotowoltaiki pokaże, że inwestycja jest opłacalna. Zwłaszcza z perspektywy zapowiadanych podwyżek cen za prąd.
