Zagadnienia takie jak ekologia, smog, dbanie o środowisko są obecnie bardzo popularne. Wynika to z faktu, że z każdym rokiem zwiększa się nasza świadomość tego, jak otaczający nas świat oraz nasze działania wpływają nie tylko na nasze życie i zdrowie, ale też na funkcjonowanie przyszłych pokoleń. Dlatego coraz więcej osób zaczyna inwestować w odnawialne źródła energii (OZE). Są to źródła darmowe i niewyczerpalne, dodatkowo pozwalają na częściowe, a nawet całkowite uniezależnienie się od dostawców prądu. Między innymi dlatego coraz więcej dachów zostaje wyposażona w panele fotowoltaiczne. A jak wygląda produkcja energii w poszczególnych miesiącach? Odpowiedź na to pytanie znajdziesz w poniższym artykule.

Co wpływa na wydajność paneli fotowoltaicznych

Świadomość co wpływa na wydajność instalacji pozwoli Ci jeszcze lepiej zaprojektować sieć, która będzie wydajna i będzie w stanie spełnić zapotrzebowanie energetyczne wszystkich domowników. Zagłębiając się w temat fotowoltaiki, dość szybko można zauważyć, że produkcja energii uzależniona jest od wielu czynników, które można podzielić na dwie grupy.

Pierwsza, dotyczy samej instalacji, czyli między innymi od:

marki – każdy element instalacji ma znaczenie. Ważny jest nie tylko producent, ale też zastosowane podzespoły, a nawet rodzaj oprogramowania. Dlatego wybierając instalację, warto jest zaufać fachowcom, którzy starannie dobiorą komponenty twojej fotowoltaiki;
stanu paneli fotowoltaicznych – z każdym rokiem wydajność paneli fotowoltaicznych spada o 0,5%. Oznacza to, że po 5 latach wydajność ogniw będzie na poziomie 95%, a po 20 latach na poziomie 90% w stosunku do mocy początkowej. Dlatego wybierając panele fotowoltaiczne, należy zwrócić uwagę na parametry podawane przez producenta, w ten sposób będziesz mógł oszacować, jak duży będzie uzysk energii w poszczególnych latach;

Druga grupa dotyczy warunków w jakiś montowana jest instalacja, czyli:

położenie geograficzne – takie parametry jak pogoda, pora roku, a nawet miasto, w którym montowana będzie instalacja fotowoltaiczna mają wpływ na to, jak dużo energii uzyskasz ze swojej inwestycji;
pora roku – również pora roku ma znaczący wpływ na wydajność paneli, a raczej ilość produkowanej energii. Wynika to z faktu, że w miesiącach jesienno-zimowych dni są krótsze, są one mniej słoneczne przez co ilość produkowanej energii jest zauważalnie mniejsza niż w okresie kwiecień-wrzesień, bo to właśnie wtedy można odnotować największą produktywność instalacji;
temperatura – wpływa na właściwe działanie paneli fotowoltaicznych. Zarówno te ujemne, jak i skrajnie wysokie temperatury wpływają negatywnie na sprawność instalacji. Maksymalna temperatura, w której panele działają sprawnie wynosi 25°C. Gdy temperatura wzrasta o 1°C, wówczas sprawność paneli zmniejsza się od 0,25% do 0,5% w zależności od zastosowanych ogniw. Jest to dość istotny czynnik biorąc pod uwagę fakt, że panele zazwyczaj montowane są na dachu, a latem mogą nagrzewać się nawet do 70°C, a to może powodować spadek wydajności paneli w letnie dni nawet o 25%;
kąt nachylenia – zarówno kąt padania promieni słonecznych, jak i poziom nasłonecznienia zmienia się nie tylko w zależności od pory dnia, ale też pory roku. Dlatego tak ważne jest, aby odpowiednio ustawić panele, dzięki czemu będzie można optymalnie wykorzystać możliwości, jakie daje instalacja fotowoltaiczna. W Polsce najczęściej ustawia się panele pod kątem od 30 do 40°;
miejsce montażu – mowa tutaj o umiejscowieniu paneli (na dachu lub na gruncie) oraz o ich kierunku. W Polsce najlepiej jest montować moduły skierowane na południe, wówczas będą one osiągały najlepszą wydajność. Gdy nie jest to możliwe, to panele powinny być skierowane na południowy wschód, lub południowy zachód, wówczas wydajność instalacji wciąż będzie na wysokim poziomie;
zacienienie – aby instalacja fotowoltaiczna była wydajna, warto zadbać o to, aby nic nie utrudniało jej pracy. Dlatego w jej pobliżu nie powinno być drzew oraz zabudów, które mogłyby negatywnie wpłynąć na wydajność paneli. Może się jednak zdarzyć, że nie da się uniknąć zacienienia, wówczas należy zamontować optymalizator mocy. Jest to urządzenie, dzięki któremu instalacja działa optymalnie nawet wtedy, gdy na jeden lub kilka paneli pada cień;
zanieczyszczenie powietrza – nie tylko kurz, brud, ale również zanieczyszczenie powietrza wpływa na wydajność paneli, a dodatkowo może podnieść temperaturę instalacji, a są to czynniki, od których uzależniona jest efektywność instalacji. Znając dobrze otoczenie w którym planujesz inwestycję, będziesz mógł oszacować jak często potrzebne będą prace konserwacyjne.

PVGIS – kalkulator, za pomocą którego wyliczysz wydajność instalacji fotowoltaicznej

Jak pisaliśmy wyżej, wydajność instalacji uzależniona jest od bardzo wielu czynników. Dlatego warto posiłkować się wiedzą i doświadczeniem sprawdzonych firm oraz kalkulatorów, które zwiększą Twój zakres wiedzy.

Świetnym przykładem jest PVGIS (ang. Photovoltaic Geographical Information System). Jest to aplikacja, która powstała w ramach projektu European Commission’s Joint Research Centre. Za jej pomocą szybko i wygodnie sprawdzisz jakie jest promieniowanie słoneczne oraz produkcja energii, którą można uzyskać przy pomocy instalacji fotowoltaicznej. Informacje te znajdziesz na stronie https://re.jrc.ec.europa.eu/, a wprowadzając swoje parametry, uzyskasz precyzyjne informacje, dostosowane do Twojej instalacji. Wystarczy, że uzupełnisz takie dane, jak:

lokalizacja – możesz wpisać swój adres, zaznaczyć interesujący Cię obszar na mapie, a nawet wpisać współrzędne geograficzne, dzięki czemu bardzo precyzyjnie możesz określić swoją lokalizację;
baza nasłonecznienia – do wyboru są trzy bazy SARAH2, SARAH oraz ERA5. W Polsce domyślną bazą jest SARAH2;
technologia instalacji PV – wybór odpowiedniej technologii ma znaczący wpływ na uzysk energii przy pomocy instalacji fotowoltaicznej. Jeśli nie jesteś pewien, które rozwiązanie wybrać, to kalkulator może okazać się pomocny. Zmieniając tylko ten jeden parametr, możesz sprawdzić jaki będzie uzysk energii, gdy zdecydujesz na przykład na moduł krzemowe lub panele cienkowarstwowe. Jeśli nie wybierzesz żadnego z dostępnych rozwiązań, wówczas kalkulator wyliczy 8% margines strat produkcji prądu z tytułu temperatur;
moc instalacji – tutaj należy podać moc instalacji fotowoltaicznej, którą chcesz zainstalować w swoim domu;
szacowana strata w zyskach – zazwyczaj straty wynoszą około 14%, właśnie taka wartość wpisana jest domyślnie w kalkulatorze;
pozycja montażu – do wyboru masz jedną z dwóch wartości – montaż na dachu lub na gruncie;
kąt nachylenia/położenia względem słońca – dane do tego parametru powinny być wyszczególnione w projekcie instalacji fotowoltaicznej.

Produkcja energii fotowoltaicznej w poszczególnych miesiącach w Polsce

Produkcja energii uzależniona jest od wielu czynników, między innymi od zastosowanej technologii, a nawet od położenia geograficznego. Zobaczmy, jak będzie wyglądać produkcja energii w trzech miastach znajdujących się w różnych częściach Polski. Porównajmy Gdańsk, Łódź oraz Kraków. Dla wszystkich trzech miast (poza lokalizacją) zostały wybrane takie same parametry:

baza nasłonecznienia – SARAH2;
technologia instalacji PV – cienkowarstwowe panele CdTe;
moc instalacji – 10 kWp
szacowana strata w zyskach – 14%
pozycja montażu – dach;
kąt nachylenia/położenia względem słońca – 35°/0° .

Porównując poniższe wykresy można zauważyć, że uzysk energii w poszczególnych miesiącach ma taką samą tendencję. Oznacza to, że w miesiącach zimowych jest ona najniższa a w okresie wiosna-lato najwyższa. Jednakowo w Gdańsku, jak i w Łodzi w okresie kwiecień-sierpień, można spodziewać się większego uzysku energii, na równym poziomie oscylującym w granicach 1250-1300 kWh/miesiąc. Porównując te same miesiące w Krakowie, można zauważyć, że pomimo zastosowania tych samych parametrów uzysk energii jest niższy.

Porównując kwiecień widać doskonale jak lokalizacja, a co za tym idzie długość dnia i stopień nasłonecznienia wpływa na uzysk energii. W Gdańsku można się spodziewać uzysku w granicach 1267 kWh/miesiąc, w Łodzi 1202 kWh, natomiast w Gdańsku tylko 1166 kWh. Odwrotnie jest w przypadku okresu zimowego, na przykład w grudniu to właśnie w Krakowie na spodziewać się największego uzysku wynoszącego 353 kWh/miesiąc, a w Gdańsku tylko 210 kWh/miesiąc. Jak widać, już sama lokalizacja warunkuje ilość produkowanej energii w poszczególnym miesiącu.

Produkcja energii fotowoltaicznej w Gdańsku