);">
Producenci tworzący panele fotowoltaiczne osiągają coraz to wyższe wartości sprawności ogniw, czyli całych modułów fotowoltaicznych. To od sprawności paneli fotowoltaicznych zależy to, jaką moc można uzyskać z jednego panelu. Na wydajność fotowoltaiki wpływa wiele czynników, nie są to jedynie warunki atmosferyczne.
Czym jest sprawność paneli fotowoltaicznych?
Sprawność paneli fotowoltaicznych jest to zdolność instalacji do przemieniania promieni słonecznych w energię elektryczną. Im wyższa sprawność, tym oczywiście dana instalacja przyniesie lepsze efekty. Sprawność określa właściwie to, jaka jest możliwa moc pojedynczego modułu i ilość wytwarzanej przez niego energii.
Czy sprawność jest istotna?
Sprawność paneli fotowoltaicznych jest bardzo ważna, jeśli budynek ma ograniczoną ilość miejsca na dachu pod instalację PV. Decydując się na moduły o wysokiej sprawności, można uzyskać większą moc instalacji na danej przestrzeni. Żeby określić moc na potencjalnie produkowaną energię, trzeba znać przede wszystkim liczbę słonecznych godzin w danej lokalizacji. Jeśli chodzi o Małopolskę, w tym obszarze kraju liczba godzin słonecznych w skali roku wynosi ok. 1500 h.
Co wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych?
Sprawność ogniw zależy w dużej mierze od parametrów technicznych modułów i to one określają wydajność całej instalacji. Producenci szukają coraz to nowych rozwiązań i wprowadzają innowacyjne technologie, a wszystko po to, aby zwiększyć wydajność paneli.
1. Odpowiednio dobrana moc instalacji- nie powinna być za duża, ale też nie może być zbyt mała. Powinna być optymalnie dobrana pod potrzeby domowników.
2. Pory roku- w każde porze roku liczba godzin słonecznych jest różna. Najwięcej słońca jest oczywiście w porze letniej, w zimie instalacja jest mniej wydajna, jednak w tym wypadku można korzystać z nagromadzonej ilości energii elektrycznej, która była w innym okresie produkowana w nadmiarze.
3. Właściwy montaż paneli- montując panele, należy pamiętać o wybraniu najlepszego miejsca. Ważne jest ich również ustawienie względem stron świata, najlepiej na południe oraz dobry kąt nachylenie, który powinien wynosić 30-40 stopni. Miejsce montażu nie powinno być zacienione.
4. Czynności pielęgnacyjne- o panele powinno się odpowiednio dbać. Ważne jest przede wszystkim ich mycie około raz na rok, w zależności od tego, jak szybko będą ulegać zabrudzeniom. Jeśli w pobliżu ich montażu znajduje się drzewo, czy niedaleko biegnie ruchliwa ulica, wówczas mogą one wymagać częstszego mycia. Panele należy także oczyszczać ze wszystkich pozostałych elementów oraz śniegu.
5. Regularna konserwacja techniczna- opiera się ona na dokładnych przeglądach, także przy zastosowaniu kamery termowizyjnej. Taka konserwacja wykonywana jest przez profesjonalną firmę, która zajmowała się ich instalacją.
6. Warunki atmosferyczne
Panele fotowoltaiczne produkują energię zarówno w dni słoneczne, jak i pochmurne, korzystając przy tym z tak zwanego promieniowania rozproszonego. Wpływa ona bezpośrednio na funkcjonowanie ogniw fotowoltaicznych, które produkują mniejszą ilość energii, aniżeli w pełnym słońcu. Nawet niewielkie zachmurzenie prowadzi do zmniejszenia efektywności modułów w zakresie 60-80 procent pierwotnej mocy. Jeśli zachmurzenie jest znaczne, wówczas efektywność paneli wynosi jedynie 10-20 procent. Po zmroku instalacja nie wytwarza energii elektrycznej. Warto wiedzieć, że sprawność paneli może zostać zwiększona poprzez wybranie modeli z powłoką antyrefleksyjną ARC glass. Powłoka ta jest w stanie zwiększyć efektywność konwersji modułu do 5 procent.
Wzrost temperatury powietrza nie zwiększa sprawności paneli, sprawia ona jedynie, iż modułu fotowoltaiczne bardziej się nagrzewają. Przez takie działanie dochodzi do spadku napięcia na panelach, przez co produkują one mniejsze ilości energii. Wysoka temperatura powietrza zaniża więc wydajność paneli. A więc, panele mogą mieć wysoką sprawność nawet w zimowy dzień, o ile jest on bardzo słoneczny. Niska temperatura zmniejsza nagrzewanie paneli, a spora ilość promieniowania słonecznego umożliwia wytworzenie dużej ilości prądu.
Na panele fotowoltaiczne ma wpływ także wiatr, jego prędkość zależy od lokalizacji montażu. Wszystkie panele jednak przechodzą odpowiednie testy, jeśli chodzi o wpływ wiatru na nie, przez co wykazują się dużą odpornością, nawet na bardzo intensywne podmuchy wiatru.
Podczas zachmurzenia niekiedy występują także opady deszczu, które nie wpływają korzystnie na produkcję energii przez panele słoneczne. Oprócz tego opady mają w sobie związki chemiczne, które doprowadzają do zabrudzenia ogniw. Jednakże intensywne opady przyczyniają się również do oczyszczenia ogniw ze smogu, pyłów i pozostałych zanieczyszczeń. Jeśli jednak opady były bardzo intensywne i długotrwałe, wówczas warto wyczyścić panele fotowoltaiczne.
Same ogniwa fotowoltaiczne są delikatne, aczkolwiek producenci zabezpieczają je grubą warstwą szkła hartowanego. W ten sposób zwiększa się ich odporność na trudne warunki atmosferyczne, czyli między innymi grad.
Warstwa śniegu znajdująca się na panelach znacząco obniża ich wydajność, gdyż śnieg zmniejsza dostęp promieniowania słonecznego, natomiast inwerter traktuje to jako zachmurzenie. Z tego względu bardzo istotny jest odpowiedni montażu całej konstrukcji wsporczej pod kątem 35 stopni. W ten sposób śnieg będzie sam zsuwał się z paneli.
7. Wybór renomowanego producenta
Warto wybrać sprawdzonego i zaufanego producenta, który ma duże doświadczenie w dziedzinie fotowoltaiki. Dobrze jest wybrać producenta działającego już przez dłuższy czas na rynku, który zajmuje się kompleksową usługą. W ten sposób będzie można na niego liczyć również w przyszłości, kiedy okaże się konieczna naprawa czy konserwacja instalacji. Na rynku znaleźć można wiele znanych i cenionych producentów paneli fotowoltaicznych, oferujących różne rozwiązania.
8. Gromadzenie wytworzonej energii
Można zainwestować w odpowiedni akumulator do magazynowania energii lub też wybrać system działający na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Warto posiadać akumulator, który sprawdzić się w sytuacjach awaryjnych.
Sprawność paneli a wydajność instalacji fotowoltaicznej
Sprawność paneli fotowoltaicznych ma znaczący wpływ na wydajność danej instalacji, czyli ilość energii słonecznej przetworzonej w energię elektryczną. W panujących w Polsce warunkach klimatycznych skuteczność modułów odgrywa istotną rolę w wydajności fotowoltaiki. Warto pamiętać, że moduły są niezwykle wrażliwe, z tego względu nawet mikropęknięcie może spowodować obniżenie wydajności instalacji. Wysoka sprawność paneli umożliwia montaż instalacji o mniejszej powierzchni, co jest ważne przy małych dachach. Najważniejszym czynnikiem, jaki wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych, jest przede wszystkim ilość promieniowania słonecznego. Ilość wytworzonej energii może być różna, wszystko zależy od poziomu nasłonecznienia oraz pozostałych warunków atmosferycznych. Nadwyżki prądu generowane są zwłaszcza na wiosnę.
Wydajność paneli a por roku
System działa przez cały rok z różną skutecznością. Nawet w okresie zimowym, panele mogą produkować znaczną ilość energii elektrycznej. Latem dni są dłuższe, a więc jest więcej godzin, w których występuje promieniowanie słoneczne. System pobiera energię ze światła, a nie z bezpośredniego działania słońca. Z tego względu, ważne jest to, aby dni były jasne, bez deszczu. Do prawidłowego działania instalacja nie potrzebuje więc idealnej pogody, może być zachmurzenie, a instalacja i tak będzie funkcjonowała.
Co nie wpływa korzystnie na panele fotowoltaiczne?
W Europie notuje się najmniejsze straty wydajności ogniw fotowoltaicznych, gdyż bardzo rzadko występują tutaj ekstremalne warunki pogodowe. Pogoda jest zazwyczaj ustabilizowana, z tego względu takie nagłe zjawiska nie występują, a więc nie mają złego wpływu na trwałość paneli fotowoltaicznych. Przez zmiany klimatyczne i nasz kraj powoli zaczyna być dotknięty przez gwałtowne zjawiska pogodowe, najczęściej są to silne wichury wiatru czy też ulewy. Na żywotność i sprawność paneli fotowoltaicznych mają wpływ takie niekorzystne zjawiska jak: wysokie temperatury (skuteczność pracy paneli fotowoltaicznych w gorące dni maleje, poza tym moduły zaczynają się szybciej zużywać, a wszystko przez zbyt wysoką intensywność promieniowania UV), gradobicie (pomimo pewnych zabezpieczeń stosowanych przez producentów silna burza z gradem może doprowadzić do uszkodzenia tafli ogniw), zamarzająca oraz stojąca woda (panel poprzez zatopienie w zamarzającej wodzie może zostać rozszerzony, a co za tym idzie uszkodzony).
Jakie powinny być warunki pracy paneli fotowoltaicznych?
Moc nominalna wyrażana w Wp (Watopikach) jest najważniejszym identyfikatorem paneli fotowoltaicznych. Można ją określić na podstawie optymalnych warunków pracy modułów, których wskaźnikiem jest tak zwany parametr Normal Operating Cell Temperature, czyli w skrócie NOCT. Parametr ten ukazuje wysokość temperatury ogniw w normalnych warunkach prac. Za takie warunku uznaje się pomiar nasłonecznienie wynoszący 800 W/m2, prędkość wiatru 1m/s oraz temperaturę otoczenia 20 stopni. Co ciekawe, w przypadku kiedy temperatura otoczenia sięga 20 stopni, wówczas ogniwa nagrzewają się do 45 stopni. Pomimo iż takie warunki uznawane są za odpowiednie, to jednak zazwyczaj panele fotowoltaiczne badane są w warunkach: temperatura 25 stopni i nasłonecznienie 1000 W/m2. Kiedy temperatura ogniwa przekroczy 25 stopni, wówczas wydajność modułów PV maleje w stosunku do ich optymalnej pracy o około 10 procent. Z tego względu niezwykle istotny jest dobór paneli, które posiadają jak najniższy współczynnik Pmax. W tej sytuacji można mieć pewność, iż moduł fotowoltaiczny nie uszkodzi się przez nagłą zmianę warunkach atmosferycznych, kiedy na przykład temperatura będzie znacznie wyższa, aniżeli ta, w której moduły były badane.
Sprawność paneli fotowoltaicznych- o czym jeszcze warto pamiętać?
Decydując się na montaż instalacji fotowoltaiczne, należy przede wszystkim pamiętać o tym, aby zimą usuwać śnieg, a w trakcie jesieni zalegające liście. Raz na jakiś czas dobrze jest również wymyć panele, aby oczyścić je z kurzu, smogu, pyłu czy innych zanieczyszczeń. Wszystkie zanieczyszczenia, które znajdują się na panelach, mogą doprowadzić do obniżenia ich wydajności. Warto o tym pamiętać, zwłaszcza jeśli mieszka się w miejscu, gdzie występuje w dosyć dużym stopniu zjawisko smogu, albo w przypadku kiedy budynek zlokalizowany jest przy bardzo ruchliwej drodze. W tych wypadkach, na panelach może osadzać się duża ilość brudu i należy je czyścić znacznie częściej. Oprócz tego warto zastanowić się nad magazynowaniem nadwyżek energii. Mogą się one przydać w awaryjnych sytuacjach, a jeśli nie, to zawsze istnieje możliwość odsprzedaży wszelkich nadwyżek do sieci. W ten sposób można zostać prosumentem.
Warto zadbać o jak najwyższą sprawność paneli, pamiętając o wszystkich czynnikach, jakie mają na nią wpływ. To właśnie od sprawności ogniw zależy efektywność całej instalacji i to, czy jest ona opłacalna.