Praca paneli fotowoltaicznych opiera się na naświetlaniu promieniowaniem słonecznym. Oczywiście z tego względu wydajność instalacji fotowoltaicznej jest największa w okresie letnim. Co istotne, podczas okresu zimowego produkcja energii nie spada w tak dużym stopniu, jak mogłoby się to wydawać. Instalacje fotowoltaiczne z powodzeniem działają przez cały rok, tym bardziej że w obecnych czasach okres zimowy, nawet miesiącach grudzień i styczeń, nie jest tak sroka, jak to było jeszcze 10 lat temu. Naturalnie jednak okres zimowy ze względu na małą ilość godzin, kiedy świeci słońce i jego mniejszą intensywność będzie charakteryzował się najniższym uzyskiem energetycznym. Czy w takim razie wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie stoi na wysokim poziomie? Czy są one w stanie wyprodukować odpowiednio dużo energii, aby pokryć zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa domowego?
Przeczytaj także:
- Co to jest instalacja fotowoltaiczna?
- Czy wybrać fotowoltaikę z magazynem energii, czy bez magazynu?
- Czy fotowoltaika się opłaca?
Współczynniki temperaturowe paneli fotowoltaicznych czym są?
Tak! Panel fotowoltaiczny w okresie zimowym ze względu na ujemne, niskie temperatury jest w stanie produkować spore ilości energii elektrycznej. Instalacja fotowoltaiczna wykazuje znacznie wydajniejszą pracę w niższych lub ujemnych temperaturach otoczenia panelu fotowoltaicznego. Wartości współczynników są podane w kartach katalogowych modułów fotowoltaicznych. Chcąc się z nimi zapoznać poszukaj w karcie katalogowej danych opisanych jako: Pmpp, Voc i Isc. Współczynniki wyrażone są w wartościach ujemnych na każdy stopień wzrostu temperatury modułu (nominalnie 25 st. Celsjusza) co oznacza dodatni wynik w zimie i ujemny w upalne lato.
Czy fotowoltaika działa w zimie?
Kiedy zimową porą na panel fotowoltaiczny padają promienie słońca połać modułów fotowoltaicznych zaczyna się nagrzewać a zalegający śnieg topnieje. Kiedy słońca będzie na tyle, aby odsłoniła się większa część panelu fotowoltaicznego a napięcie osiągnie minimalne napięcie startu falownika rozpocznie się generacja prądu. Obniżający wydajność wzrost temperatury jest równocześnie kompensowany poprzez niską temperaturę otoczenia, w wyniku czego sprawność wzrasta. Oczywiście w okresie zimowym dzień jest znacznie krótszy, otrzymujemy „mniej paliwa” co oznacza mniej energii do pozyskania. Mitem jest handlowa informacja, że panele fotowoltaiczne zasilą ogrzewanie na przykład pompą ciepła. Prawdą jest to, że bywają dni, kiedy generacja wynosi zero pomimo tego bilans jest dodatni.
Czy wzrost temperatury oznacza duże straty w lecie?
W okresie wiosenno, letnio, jesiennym dzień jest znacznie dłuższy oraz promienie słońca padają na nasz panel fotowoltaiczny pod kątem zbliżonym do jego posadowienia na dachu. Tutaj straty temperaturowe zostaną złagodzone poprzez większą ilość słonecznych i dłuższych dni. Bilans tak samo, jak w czasie zimowym będzie dodatni.
Fotowoltaika zimą – jak śnieg wpływa na panele fotowoltaiczne zimą?
Teoretycznie w Polsce opady śniegu występują od listopada do kwietnia, natomiast w rejonach górskich mogą się one pojawić już we wrześniu. Liczba dni z pokrywą śnieżną skraca się z południa w stronę północy z około 80 dni do 50. Zaleganie śniegu na ogniwach fotowoltaicznych zależy więc od warunków pogodowych, powierzchni paneli fotowoltaicznych i sposobu ich montażu. Panele PV montowane są najczęściej pod kątem 30-45 stopni, więc pokrywa śnieżna pod wpływem grawitacji sama będzie się osuwać.
Z badań na temat wpływu śniegu na sprawność paneli fotowoltaicznych w zimie, przeprowadzonych na instalacjach w Niemczech wynika, że spada ona jedynie w granicach 0,3% – 2,7%. Odśnieżanie paneli nie jest także korzystne z ekonomicznego punktu widzenia. Uzyski są niewiele większe, a odśnieżanie może być nawet ryzykowne. A dlaczego? Otóż panele fotowoltaiczne najczęściej montowane są na dachach. Usuwanie śniegu na dużych powierzchniach i śliskim dachu może skończyć się wypadkiem lub uszkodzeniem mechanicznym instalacji, a tego typu usterka zwykle nie podlega gwarancji. Śnieg z naszego panelu fotowoltaicznego zsunie się sam jak tylko ustaną opady śniegu a temperatura otoczenia będzie trochę wyższa.
(Poniżej zdjęcie nawiązujące do jednej z naszych instalacji w Sopotni Wielkiej gdzie tylko mała część paneli fotowoltaicznych z których tylko częściowo zsunął się śnieg uruchomiła produkcję energii i działanie falownika – zdjęcie instalacji na dachu na górze tego wpisu)
Bilansowanie energii – prąd produkowany latem odbiera się w zimie
W miesiącach letnich, kiedy nasłonecznienie jest bardzo wysokie, a dzień długi, ilość wyprodukowanego prądu przez nowoczesną fotowoltaikę jest najwyższa. Panele fotowoltaiczne produkują wtedy więcej energii, niż wynosi zapotrzebowanie domu na energię elektryczną. Efektywność paneli słonecznych jest więc bardzo wysoka. Nadwyżki prądu są wtedy z reguły oddawane do sieci energetycznej, a prosument rozlicza się wtedy w systemie opustów lub bilansowania. W systemie net-billing wartość wysłanych do sieci nadwyżek jest zapisywana na depozyt prosumenta. W okresie, gdy wydajność paneli fotowoltaicznych zimą jest mniejsza i brakuje prądu, może on dokupić brakującą energię za zgromadzone na koncie środki.
Montaż fotowoltaiki w zimie
Poza trudnymi warunkami atmosferycznymi, które mogą zagrażać bezpieczeństwu instalatorów, nie ma żadnych przeciwwskazań do montażu instalacji fotowoltaicznej zimą. Jeśli są zachowane wszystkie zasady BHP, a pracownicy są wyposażeni w odzież ochronną, to przeszkodą nie będą nawet niskie temperatury lub śnieg zalegający na dachu.
Energię ze słońca można pozyskiwać praktycznie przez cały rok. Instalacja fotowoltaiczna w miesiącach zimowych wyprodukuje mniej energii elektrycznej niż latem. Nadwyżki z miesięcy o wysokim nasłonecznieniu można odebrać w tych, kiedy tego słońca jest mniej. Dlatego w rachunku ekonomicznym należy patrzeć na całoroczny cykl rozliczeniowy.
