Fotowoltaika bez tajemnic — sprawność paneli zimą

Ogniwa fotowoltaiczne przekształcają energię pobieraną ze słońca w prąd stały na skutek tzw. efektu fotowoltaicznego. W prąd zmienny, jaki mamy w gniazdkach, zmieniają go urządzenia zwane falownikami — inwerterami. Ilość wytwarzanego w ciągu roku napięcia jest zmienna. Sprawność instalacji fotowoltaicznej zależy od kilku parametrów — jednym z nich są warunki pogodowe.  Czy panele zimą wytwarzają prąd?

Dlaczego warto założyć instalację fotowoltaiczną do marca 2022 roku?

Wraz z końcem 2021 roku  i szykującymi się zmianami w rozliczeniach prosumentów, dużo osób zastanawia się nad tym, czy inwestycja w panele jest na pewno tak atrakcyjna jak mówią prospekty reklamowe. Coraz więcej mówi się również o zapowiadanym przejściu na system net billingu (sprzedaży i kupna nadwyżek energii) zamiast dotychczas obowiązującego net meteringu (odbioru nadwyżek energii w wysokości 1:0,8 w przypadku instalacji do 10 Kwp, lub w stosunku 1:0,7 powyżej 10 kWp). Według nowej propozycji Ministerstwa Klimatu i Środowiska nadwyżki będą sprzedawane po cenach hurtowych do magazynów zakładów energetycznych, a w okresie mniejszej wydajności można je będzie odkupić — podobnie jak klasyczni odbiorcy (po cenie detalicznej), wraz z uiszczaniem opłaty dystrybucyjnej.

Jeszcze początkiem października br. wydawało się, że czasu, by pozostać na dotychczasowych opustach, jest jak na lekarstwo. Na szczęście, biorąc pod uwagę wspomniane rewolucje, ci którzy złożą wniosek o przyłączenie do 31 marca 2022 roku i zostaną oni pozytywnie ocenieni pod względem formalnym, mogą spać spokojnie — nadwyżki prądu rozliczać będą na starych zasadach. Jednak czy na pewno jest za czym gonić? Czy wyprodukowanej energii w okresach ciepłych starczy na sezon zimowy?

Jak działa instalacja fotowoltaiczna zimą?

Jednym z istotniejszych parametrów określających sprawność paneli jest wartość uzysku z jednego panelu. Im więcej jeden moduł wytworzy energii, tym więcej się jej wytworzy z zajętej panelami powierzchni. Dawniej sprawność instalacji fotowoltaicznej wahała się w granicach 12% (moc szczytową rzędu 150-170 Wp). Obecne rozwiązania technologiczne pozwalają uzyskać moc powyżej 300 Wp, co daje sprawność powyżej 18%. Najlepszą „wyniki” panele uzyskują w momencie, kiedy temperatura w ich wnętrzu nie przekracza 25℃. Tymczasem latem na wielu szerokościach geograficznych — w tym w Polsce w okresie między czerwcem a wrześniem, niejednokrotnie wskazania termometru przekraczają wewnątrz paneli 50℃.  W optymalnych dla instalacji warunkach pracy panele  mocy 1 kWh mogą wytworzyć aż do 180 Kwh, w momencie gdy warunki pogodowe nie są tak sprzyjające, jest to ok. 60 kWh, a w grudniu i styczniu jedynie 20-30 kWh. Oczywiście zakładamy, że instalacje powstały w sposób nie tylko legalny, ale poprawny pod względem technicznym. Oznacza to właściwie ich zamontowanie zarówno jeśli chodzi o miejsce lokalizacji, jak i kąt nachylenia samych paneli. Warto zauważyć, że moduły będą pracować wydajnie, o ile nie będą przykryte śniegiem, to on stanowi największy problem, jeśli chodzi o wydajną pracę instalacji.

Sprawność paneli fotowoltaicznych zimą jest wyższa niż w upały

Obecnie produkowane moduły fotowoltaiczne mogą pracować w ekstremalnie niskich temperaturach rzędu – 40℃. Zimą praca paneli może być o wiele wydajniejsza niż w trakcie letnich upałów. Wszystko dlatego, że w okresie jesienno-zimowym panele nie są „przegrzewane”. W większość dni, mimo że dzień jest krótszy, a ilość promieniowania słonecznego mniejsza, to większa wydajność instalacji sprawia, że w ostatecznym rozliczeniu zimowe spadki wytwarzania prądu są niewielkie. Porównując dane odnotowane na przestrzeni lat, odnośnie do ilości wyprodukowanej energii, sprawność instalacji — nawet w najgorszych z punktu wiedzenia ilości promieniowania słonecznego miesiącach, jak grudzień i styczeń, wynosiła powyżej 35% przewidywanego rocznego uzysku energetycznego. To oznacza, że ilość prądu, jaką prosumenci musieli odebrać — korzystając z warunków umowy z zakładem energetycznym, wcale nie była na tyle duża, by sprawić, że inwestycja w panele stałaby się nieopłacalna.