Panele fotowoltaiczne czerpią energię ze słońca. Stąd wielu z nas przed inwestycją we własną przydomową elektrownię może powstrzymywać przeświadczenie, że polski klimat nie jest odpowiedni na takie rozwiązanie. Zimą dni słonecznych w Polsce jest niewiele, są one krótkie i w dodatku intensywność samego słońca jest o wiele niższa niż latem. Jak zatem wygląda wydajność paneli fotowoltaicznych w czasie tej pory roku?
Od czego zależy sprawność ogniw fotowoltaicznych?
Na wydajność paneli słonecznych wpływa wiele czynników. Wśród nich możemy wymienić m.in:
- moc instalacji,
- ustawienie paneli fotowoltaicznych pod odpowiednim kątem,
- miejsce montażu przydomowej elektrowni,
- kierunek, w jakim ustawione są panele.
Jeśli wybierzemy instalację fotowoltaiczną o zbyt małej mocy może okazać się, że nawet latem nie zaspokoi ona naszych podstawowych potrzeb, a tym bardziej nie podczas zimy. Nie zaleca się również zakupu i montażu fotowoltaiki o mocy większej niż rzeczywiście nam potrzebna. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że w czasie lata nawet przy odpowiednio dopasowanych panelach słonecznych wyprodukujemy nadmiar energii, który możemy odsprzedać do sieci energetycznej lub magazynować w akumulatorach. Taka nadwyżka może przydać się nam właśnie w okresie zimowym, kiedy jest mniej dni słonecznych w Polsce.
Myśląc o ustawieniu paneli fotowoltaicznych, powinniśmy pamiętać nie tylko o miejscu ich montażu – na dachu lub na gruncie – lecz także o odpowiednim kącie i kierunku. Na tym etapie należy uwzględnić nasze położenie geograficzne – w zależności od tego, w jakiej części kraju mieszkamy, zaleca się, aby panele ustawione były pod kątem:
- 30 do 50 stopni w Polsce północnej
- 25 do 40 stopni w przypadku południowych rejonów.
W naszym kraju najbardziej optymalne będzie ustawienie paneli słonecznych w kierunku południowym.
Wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie
Wspomniane wcześniej niewielkie ilości słońca w ciągu dnia, mała intensywność promieniowania słonecznego czy zachmurzenie i opady śniegu to cechy charakterystyczne dla zimy, które mają wpływ na działanie fotowoltaiki. Jeśli wiemy, że nie każda pora roku pozwoli utrzymać produkcję energii elektrycznej z fotowoltaiki na wysokim poziomie, to czy opłaca się zakup i montaż własnych paneli słonecznych?
Oczywiście, ponieważ przy fotowoltaice najczęściej wybierane jest rozliczenie roczne i w razie potrzeby możemy odebrać nadwyżkę energii przekazaną do sieci – pod warunkiem, że nie minął rok od jej pobrania. Ponadto wbrew pozorom zima i charakterystyczne dla niej niskie temperatury pozytywnie wpływają na sprawność ogniw fotowoltaicznych. Licznie występujące w czasie lata upały powodują intensywne grzanie się paneli, co zwiększa ryzyko ich uszkodzeń. Różnica między pracą fotowoltaiki zimą a latem polega na tym, że podczas śnieżnej pory roku otrzymamy mniej energii elektrycznej, której braki możemy uzupełnić zgromadzoną w akumulatorach nadwyżką lub odebrać ją od dostawcy prądu (od 70 do 80% przekazanej energii).
Co jeszcze warto wiedzieć o pracy paneli słonecznych podczas zimy? Jaki wpływ na wydajność ogniw fotowoltaicznych ma śnieg albo mróz? Co z zachmurzeniem, które często występuje podczas tej pory roku?
Śnieg a wydajność paneli fotowoltaicznych
Obecność śniegu na powierzchni fotowoltaiki ma duży wpływ na to, czy instalacja będzie pracować wydajnie czy nie. I chociaż ostatnie parę lat pokazuje, że obfite opady w większości Polski należą do rzadkości, to warto wiedzieć, że nie pozostają one bez znaczenia.
Pamiętajmy, że już kilkucentymetrowa warstwa białego puchu jest w stanie zredukować wydajność paneli fotowoltaicznych o nawet kilkadziesiąt procent. Czy to znaczy, że musimy je odśnieżać?
Wszystko zależy od tego, pod jakim kątem ustawione są panele fotowoltaiczne i czy cała ich powierzchnia jest pokryta śniegiem. Jak już wiemy, średnie nachylenie fotowoltaiki w Polsce wynosi od 30 do 40 stopni. Jeśli są one tylko częściowo zakryte, podczas pracy instalacja się nagrzeje i śnieg sam spadnie. Jednak w przypadku niższego kąta nachylenia czy intensywnych opadów, może pojawić się konieczność samodzielnego oczyszczenia fotowoltaiki. Robiąc to, pamiętajmy, aby materiał, którym przecieramy powierzchnię instalacji słonecznej, był miękki. Dzięki temu unikniemy rys i innych ewentualnych uszkodzeń.
Wpływ mrozu na sprawność fotowoltaiki
Nie musimy martwić się, że mróz uszkodzi naszą instalację fotowoltaiczną lub niekorzystnie wpłynie na produkcję energii elektrycznej, ponieważ im niższa temperatura, tym większa sprawność paneli, a ponadto produkowane obecnie ogniwa mogą pracować w temperaturze do -40 stopni Celsjusza.
Pochmurne dni a produkcja energii elektrycznej przez instalację fotowoltaiczną
Obecność chmur na niebie nie powoduje, że panele fotowoltaiczne nie generują energii elektrycznej. W zależności od intensywności zachmurzenia – częściowego czy całościowego – efektywność pracy fotowoltaiki będzie zmniejszona o 60-90 procent. Jeśli mieszkamy w rejonie, w którym często występują zachmurzenia, możemy rozważyć wybór paneli z ogniwami polikrystalicznymi. W porównaniu do monokrystalicznych, produkują one więcej energii, gdy niebo jest zachmurzone.
Działanie paneli fotowoltaicznych w zimie
W zimie sprawność paneli słonecznych nie spada – niskie temperatury pozytywnie wpływają na ich działanie. Różnica w pracy fotowoltaiki latem a w czasie zimy polega na generowaniu przez nią mniejszej ilości energii elektrycznej ze względu na małe nasłonecznienie, krótkie dni oraz częstsze zachmurzenia. Nie powinno to jednak powstrzymywać nas przed zakupem i montażem własnej przydomowej elektrowni fotowoltaicznej, ponieważ liczy się jej działanie z perspektywy całego roku, nie jednej pory. W razie braków energii podczas zimy zawsze możemy odebrać nadwyżkę z sieci energetycznej lub skorzystać z tej zgromadzonej w akumulatorach.
Najczęściej zadawane pytania o sprawność paneli fotowoltaicznych zimą
Jak działa fotowoltaika zimą?
Zimą panele fotowoltaiczne wciąż wytwarzają energię, choć mniej niż latem. Krótsze dni i mniejsze nasłonecznienie ograniczają produkcję, ale niskie temperatury zwiększają sprawność ogniw. W razie niedoboru energii można skorzystać z nadwyżek z sieci lub zmagazynowanej w akumulatorach.
Czy panele fotowoltaiczne działają, gdy jest pochmurno?
Tak, panele nadal produkują prąd przy zachmurzeniu, choć z mniejszą wydajnością. W zależności od intensywności chmur, uzysk może być mniejszy nawet o 60–90%. W regionach o częstym zachmurzeniu warto stosować panele polikrystaliczne, które lepiej pracują przy rozproszonym świetle.
Czy śnieg na panelach fotowoltaicznych obniża ich wydajność?
Tak, nawet cienka warstwa śniegu może znacząco ograniczyć produkcję energii. Jeśli panele są ustawione pod kątem 30–40°, śnieg zazwyczaj sam zsuwa się z ich powierzchni. W przypadku intensywnych opadów można je ostrożnie oczyścić miękkim materiałem, aby uniknąć zarysowań.
Czy mróz szkodzi panelom fotowoltaicznym?
Nie, mróz nie wpływa negatywnie na panele fotowoltaiczne — wręcz przeciwnie, poprawia ich sprawność. Nowoczesne moduły mogą bezpiecznie pracować nawet przy -40°C, a chłodne warunki sprzyjają efektywniejszej pracy ogniw.
Jak ustawić panele fotowoltaiczne, żeby działały wydajnie zimą?
W Polsce najlepszy efekt uzyskuje się, ustawiając panele pod kątem 30–50° i w kierunku południowym. Takie nachylenie zapewnia optymalne wykorzystanie promieni słonecznych zimą i ułatwia zsuwanie się śniegu z powierzchni paneli.
Czy fotowoltaika w polskim klimacie jest opłacalna?
Tak, inwestycja w fotowoltaikę w Polsce nadal jest opłacalna. Choć zimą uzyski są mniejsze, roczne rozliczenie energii pozwala korzystać z nadwyżek z lata. Dodatkowo chłodniejsze temperatury zwiększają sprawność paneli, co równoważy sezonowe różnice w produkcji.
Co zrobić z nadmiarem energii z fotowoltaiki latem?
Nadwyżki energii można oddać do sieci lub przechowywać w akumulatorach. W zimie można je odzyskać — zwykle od 70 do 80% przekazanej energii — co zapewnia ciągłość zasilania przez cały rok bez dodatkowych kosztów.
Od czego zależy sprawność paneli fotowoltaicznych?
Na wydajność fotowoltaiki wpływają: moc instalacji, kąt nachylenia, kierunek ustawienia i lokalizacja. Odpowiednie dopasowanie mocy do zapotrzebowania gospodarstwa domowego zapewnia maksymalne wykorzystanie energii przez cały rok.
