Wydajność paneli fotowoltaicznych

Ze względu na zmiany zachodzące w klimacie, również i w Polsce możemy spodziewać się większej liczby słonecznych dni. Oznacza to większą wydajność paneli fotowoltaicznych. Za wytwarzanie energii elektrycznej z promieni słonecznych odpowiedzialne są ogniwa, z których zbudowane są panele PV.

Ilość światła, która może zostać zamieniona w prąd, określana jest jako sprawność ogniw fotowoltaicznych. W tym artykule postanowiliśmy przybliżyć zagadnienie sprawności i wydajności paneli fotowoltaicznych oraz czynniki, które mają wpływ na ilość wytwarzanej przez nie energii.

Co wpływa na wydajność paneli fotowoltaicznych?

Istnieje kilka głównych czynników, które mają bezpośredni wpływ na wydajność instalacji fotowoltaicznej. Zaliczyć do nich możemy przede wszystkim klimat, temperaturę, kąt nachylenia paneli PV, zacienienie modułów, wpływ zanieczyszczenia powietrza na wydajność paneli fotowoltaicznych oraz ich wiek. 

 

Warunki klimatyczne

Wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce będzie w dużej mierze zależeć od warunków atmosferycznych. Sezonowość, duża zmienność temperatur, wyładowania atmosferyczne, czy grad. Te wszystkie czynniki wpływają na stan paneli fotowoltaicznych, przekładając się bezpośrednio na ich wydajność. W niektórych przypadkach sytuacja pogodowa może być nawet przyczyną uszkodzenia ogniw fotowoltaicznych. 

 

Temperatura 

Temperatura powietrza jest istotnym czynnikiem, wpływającym na sprawność ogniw fotowoltaicznych. Głównie ze względu na właściwości materiałów półprzewodnikowych, wykorzystywanych do ich produkcji. Optymalna temperatura, która pozwala osiągnąć najwyższą moc paneli PV wynosi 25 stopni Celsjusza. Warto przy tym dodać, że sprawność ogniw fotowoltaicznych rośnie odwrotnie proporcjonalnie do temperatury powietrza. Oznacza to, że gdy temperatura rośnie, to sprawność paneli PV maleje. Zatem kiedy temperatura wzrasta o 1 stopień, sprawność modułów PV może się obniżyć w zależności od typu zastosowanego ogniwa o 0,25% lub 0,4% - 0,5%. Biorąc pod uwagę, że panele fotowoltaiczne są montowane bardzo często na dachach i szybko się nagrzewają, ich temperatura latem może osiągnąć nawet 70 stopni Celsjusza. To z kolei oznacza spadek sprawności paneli fotowoltaicznych o 25% w stosunku do wydajności przy optymalnej temperaturze wynoszącej 25 stopni Celsjusza.

 

Kąt nachylenia

W ciągu roku poziom nasłonecznienia Ziemi oraz kąt padania promieni słonecznych ciągle się zmieniają. Dlatego projektując instalację fotowoltaiczną, konieczne jest ustalenie jak najlepszego kąta nachylenia, który pozwoli na optymalną pracę paneli fotowoltaicznych i osiąganie maksymalnej mocy energetycznej w ciągu całego roku. Na terenie Polski panele montuje się najczęściej pod kątem od 30 do 40 stopni. 

 

Zacienienie

Zacienienie paneli fotowoltaicznych to kolejne zagrożenie ich prawidłowej pracy. Zacienienie może być spowodowane kominem, drzewem lub sąsiadującym budynkiem. Niekiedy przyczyną zacienienia może być także brud. Dlatego warto pamiętać o regularnym czyszczeniu paneli fotowoltaicznych. Przyjmuje się, że najlepiej jest to robić 4 razy w ciągu roku. W przypadku, kiedy nie możemy uniknąć zacienienia modułów paneli fotowoltaicznych, możemy spróbować poprawić ich sprawność poprzez montaż optymalizatora. Optymalizator mocy to niewielkie urządzenie montowane przy każdym module fotowoltaicznym. Jego montaż pozwala na ograniczenie spadku mocy poszczególnych modułów w przypadku zacienienia lub uszkodzenia jednego z nich. W przypadku tradycyjnego inwertera, moduły fotowoltaiczne produkują tyle energii, ile najsłabsze z ogniw. W przypadku optymalizatora zacienienie jednego modułu nie ogranicza pracy pozostałych, przez co ogniwa zawsze osiągają swój maksymalny punkt mocy. Więcej o działaniu optymalizatora można przeczytać w artykule „Optymalizator mocy - czy warto”.

 

Zanieczyszczenie powietrza

Moc paneli fotowoltaicznych zależy również od poziomu zanieczyszczeń w powietrzu. Podczas projektowania instalacji fotowoltaicznej, należy wziąć pod uwagę np. bliskość lasów sosnowych i wpływu ich pylenia na powierzchnię paneli. Pozwoli to na oszacowanie częstotliwości zabiegów konserwatorskich w obrębie paneli PV i oszacować przybliżony ich koszt. Zanieczyszczone panele fotowoltaiczne mają niższą sprawność ogniw. 

 

Stan degeneracji paneli

Wiek paneli fotowoltaicznych ma duże znaczenie względem ich wydajności. Przyjmuje się, że z każdym rokiem stopień degeneracji paneli wynosi 0,5%. Oznacza to, że po 20 latach moc paneli fotowoltaicznych będzie wynosić 90% mocy początkowej. W karcie produktu powinniśmy znaleźć szczegółowe informacje producenta na ten temat. Warto się z nimi zapoznać, aby uzysk po długim okresie użytkowania instalacji PV był jak najwyższy.

Straty w instalacji PV a wydajność fotowoltaiki

Działanie instalacji fotowoltaicznej wiąże się także z ponoszeniem pewnych strat wytworzonej energii, na kilku etapach ich przetwarzania. Wielkość strat będzie w dużej mierze zależeć od wielkości instalacji oraz od ilości elementów, przez które musi przejść energia elektryczna, zanim zasili gospodarstwo domowe.
Najwięcej strat zachodzi w falowniku, który generuje aż 3% - 7% wszystkich ubytków energii. Moduły PV, które są odpowiedzialne za przechwytywanie promieni słonecznych do pojedynczych ogniw fotowoltaicznych, również generują straty i to niemałe, bo sięgające nawet 8% wszystkich ubytków w instalacji. Najmniejsze straty powstają w przewodach oraz w diodach bocznikujących (0,5%).
Podane dane są jednak zmienne. Duży wpływ na generowanie strat będą miały ewentualne błędy podczas montażu instalacji oraz niska jakość zakupionych podzespołów. Dlatego rekomendowane jest, aby do montażu paneli fotowoltaicznych korzystać jedynie z usług profesjonalnych firm.
Jeżeli współczynnik wydajności instalacji fotowoltaicznej wynosi około 88%, oznacza to, że została ona poprawnie zainstalowana na każdym etapie montażu. Jeżeli natomiast zostały popełnione błędy, lub zakupione panele PV posiadają podzespoły o niskiej jakości, to możemy spodziewać się, że współczynnik wydajności instalacji będzie kształtował się na poziomie około 70%.

Jak wydajność fotowoltaiki w ciągu roku wpływa na opłaty za energię elektryczną? 

Mogłoby się wydawać, że dość duża liczba zimowych i jesiennych miesięcy w Polsce może negatywnie wpływać na opłacalność inwestycji w panele fotowoltaiczne. Jednak dzięki net - metering, nadwyżki energii wyprodukowanej w wakacyjne miesiące trafia do sieci, która jest swoistym magazynem wytworzonego prądu. Ilość wytworzonej energii ze słońca w ciągu słonecznych dni jest tak duża, że bardzo często wystarcza na pokrycie zapotrzebowania energetycznego gospodarstw domowych także w okresie jesieni i zimy.

Warto podkreślić, że ilość odbieranej energii z sieci energetycznej jest mniejsza od tej, którą oddaliśmy. W zależności od mocy posiadanej instalacji fotowoltaicznej, może to być:

 

  • 80% energii, w przypadku instalacji do 10 kWp,
  • 70%, kiedy instalacja PV wytwarza powyżej 10 kWp.

 

Jeżeli uda nam się zoptymalizować instalację fotowoltaiczną do takiego poziomu, w którym ilość oddawanej energii zaspokoić może zapotrzebowanie na prąd gospodarstwa po zmroku i zimą, to rachunki za prąd nie będą się niczym różnić na przestrzeni całego roku. Należy przy tym pamiętać, że choć nie będziemy pobierać dodatkowej energii pochodzącej z sieci, to i tak zapłacimy opłatę za dystrybucję energii. 

Jak zwiększyć wydajność paneli fotowoltaicznych nawet o 10%?

Rynek OZE jest jedną z najprężniej rozwijających się gałęzi gospodarki światowej. Szczególne miejsce zajmują instalacje fotowoltaiczne, które cieszą się z roku na rok coraz większą popularnością wśród klientów indywidualnych i biznesowych. Z tego powodu producenci ciągle inwestują w badania i rozwój fotowoltaiki. 

Jednym z celów kierunków rozwoju fotowoltaiki jest zwiększenie wydajności paneli PV. Prace nad tym doprowadziły fińskie przedsiębiorstwo do stworzenia cienkiej powłoki, której właściwości wpływają na zwiększenie wydajności paneli fotowoltaicznych. SEO, czyli Solar Energy Opticsj posiada wysoki współczynnik absorpcji światła, które transmituje do wnętrza ogniw fotowoltaicznych. Dzięki tym właściwościom możliwe jest zwiększenie wydajności pracy konwencjonalnych modułów PV od 5% do 10%.

Większa ilość światła, która dociera do paneli fotowoltaicznych, daje szansę na zwiększenie ilości produkowanej energii elektrycznej przez instalację. Dzięki temu opłacalność inwestycji w fotowoltaikę może w krótkim czasie wzrosnąć. 

Niestety folie ze zintegrowaną optyką nie są jeszcze dostępne na rynku. Firma ICS przygotowuje się do ich produkcji i wdrażania na globalny rynek fotowoltaiki.

Czy sprawność i wydajność paneli fotowoltaicznych to jest to samo?

Pojęcie sprawności oraz wydajności paneli fotowoltaicznych jest często mylone lub używane zamiennie. Natomiast oba pojęcia opisują zupełnie inne funkcje paneli fotowoltaicznych.

Wydajność paneli fotowoltaicznych będzie odpowiadać na pytanie, ile energii elektrycznej wyprodukuje instalacja PV w określonych warunkach, np. pod konkretnym kątem nachylenia, zacienieniu lub wyposażona w optymalizator mocy i w określonym czasie.

 

Sprawność paneli fotowoltaicznych (module efficiency) określa natomiast stosunek ilości energii wytworzonej do ilości energii, która została dostarczona do modułu. Oznacza to, że obliczając sprawność ogniw fotowoltaicznych, dowiemy się, ile promieni słonecznych, które padły na ogniwa zostanie przetworzonych na prąd w standaryzowanych warunkach. Przy czym standaryzowane warunki oznaczają, między innymi brak wiatru, temperaturę 25 stopni Celsjusza oraz promieniowanie 1000W/m2.

Sprawność paneli fotowoltaicznych możemy obliczyć z uproszczonego wzoru:

 

S = Ew/Np * Pp * 100%

gdzie:

Ew - energia wyprodukowana
S - sprawność
Np - natężenie promieniowania słonecznego
Pp - pole powierzchni ogniwa w metrach

 

Sprawność modułu PV wraz z jego wielkością oraz natężeniem promieniowania umożliwia nam obliczenie mocy paneli fotowoltaicznych. Sprawność ma także bezpośredni związek z wydajnością paneli fotowoltaicznych. Dzięki badaniom i inwestycjom w rozwój tej dziedziny efektywność paneli fotowoltaicznych rośnie każdego roku. W konsekwencji instalacje fotowoltaiczne stają się coraz bardziej opłacalną formą produkcji energii elektrycznej. Warto podkreślić, że już na początku 2021 roku sprawność niektórych modułów PV zaczęła osiągać poziom nawet 23%.

Nominalna i rzeczywista sprawność paneli fotowoltaicznych

Sprawność modułów fotowoltaicznych jest sprawdzana w warunkach testu STC (Standard Test Condition). Warunki standaryzowane w laboratoriach zakładają między innymi stałą temperaturę 25 stopni Celsjusza oraz promieniowanie słoneczne na poziomie 1000 W/m2. Tak więc czytając informacje o nominalnej sprawności paneli fotowoltaicznych, powinniśmy wiedzieć, że są to dane pochodzące z testów przeprowadzanych w warunkach idealnych dla paneli fotowoltaicznych. 

Natomiast w rzeczywistości moduły fotowoltaiczne będą pracować w mniej korzystnych warunkach. Musimy pamiętać, że ogniwa fotowoltaiczne wykazują swoją największą aktywność wiosną i latem, kiedy nasłonecznienie modułów jest bardzo duże. W warunkach dużego nasłonecznienia temperatura powietrza, a tym bardziej paneli zamontowanych najczęściej na dachach przekracza optymalną temperaturę 25 stopni Celsjusza. Mało tego, nagrzane panele PV mogą dochodzić nawet do temperatury 70 stopni Celsjusza. Takie warunki przekładają się na obniżenie sprawności modułów fotowoltaicznych.

Co wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych?

Na sprawność modułów fotowoltaicznych poza temperaturą powietrza mają wpływ głównie czynniki techniczne, takie jak: 

 

  • jakość półprzewodników użytych do produkcji,
  • jakość materiałów użytych przy produkcji powłok,
  • technologia użyta do produkcji ogniw oraz jakość połączeń między nimi.

 

Z wymienionych czynników największy wpływ na sprawność osiąganą przez panele fotowoltaiczne będzie mieć rodzaj materiału, z jakiego wytworzono ogniwa fotowoltaiczne. Obecnie panele fotowoltaiczne są najczęściej produkowane z polikryształów i monokryształów. Na rynku można jednak kupić także panele cienkowarstwowe oraz panele fotowoltaiczne z perowskitów.

Sprawność paneli fotowoltaicznych a ich typ

Obecnie najlepsze wyniki sprawności osiągają panele wykonane z monokryształów, które powstają z wyhodowanego kryształu krzemu o uporządkowanej strukturze wewnętrznej. Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne osiągają sprawność na poziomie od 17% do 21%.
Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne są zdecydowanie mniej popularnym rozwiązaniem. Ten rodzaj paneli jest w stanie osiągnąć sprawność na poziomie od 14% do 18%. Panele polikrystaliczne produkowane są z bloku krzemu, który charakteryzuje się niejednolitą strukturą wewnętrzną, na którą składa się mnóstwo kryształów. 

Ciekawym przykładem są ogniwa fotowoltaiczne II generacji, do których należą cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne. W zależności od tego, z jakiego materiału zostały wykonane, wykazują sprawność na poziomie od 6% do 10% lub od 10% do 15%. Panele cienkowarstwowe nie są jednak popularne ze względu na niskie wyniki sprawności, ich krótką żywotność oraz wysoką cenę.

Panele amorficzne, które w zasadzie trudno już kupić na polskim rynku, charakteryzują się przede wszystkim dość niską sprawnością, która osiąga poziom około 8%. Panele amorficzne są bardzo tanie w produkcji, jednak ich wydajność oraz żywotność jest tak niska, że niewielu inwestorów decyduje się na to rozwiązanie. 

Wśród wymienionych materiałów do produkcji paneli fotowoltaicznych nie może zabraknąć również Perowskitów. Te minerały o krystalicznej budowie, mogą bowiem zrewolucjonizować produkcję paneli fotowoltaicznych. Obecnie są jeszcze na etapie badań, które są wysoko obiecujące. W warunkach laboratoryjnych sprawność ogniw fotowoltaicznych osiąga poziom 29,15%. Warto jednak mieć na uwadze, że wyniki te mogą ulec zmianie w warunkach produkcji seryjnej.

Czytaj także: Gdzie sprawdzają się moduły bifacjalne?

Sprawność paneli monokrystalicznych

Panele monokrystaliczne należą obecnie do najbardziej popularnych, głównie ze względu na wysoki poziom sprawności. W styczniu 2021 roku, jeden z największych producentów paneli PV, poinformował, że udało im się wyprodukować panel monokrystaliczny typu N, który osiągnął sprawność na poziomie 23,01%. Jest to do tej pory najlepszy wynik sprawności uzyskany wśród paneli fotowoltaicznych. 

Można się zatem spodziewać, że produkcja paneli wykorzystujących półprzewodniki monokrystaliczne będzie nadal jednym z głównych trendów na rynku światowym. Warto także dodać, że przytoczony test paneli monokrystalicznych odbywał się w warunkach laboratoryjnych. Można więc przyjąć, że produkcyjna wersja paneli będzie oscylować wokół sprawności na poziomie od 19% do 21%.

Sprawność paneli polikrystalicznych

Panele wykonane z polikryształów są coraz rzadziej dostępne w ofercie producentów paneli fotowoltaicznych. Wiąże się to także z ograniczeniem badań nad wzrostem ich sprawności. Panele polikrystaliczne, mimo że cieszą się malejącą popularnością, mogą także osiągać doskonałe wyniki w testach sprawności. Doskonałym przykładem może być firma Canadian Solar, która w teście STC pełnowymiarowego ogniwa polikrystalicznego typu N, otrzymała wynik sprawności na poziomie 23,81%, co przekracza nawet maksymalny poziom sprawności ogniw monokrystalicznych. Warto jednak podkreślić, że panele polikrystaliczne dostępne na rynku oferują w większości przypadków sprawność na poziomie zaledwie 14% lub 18%.

Czy sprawność paneli fotowoltaicznych z czasem maleje?

Panele fotowoltaiczne ulegają powolnym procesom starzenia. Wpływa na to między innymi zużywanie się materiałów, z których zostały wykonane. Degeneracja paneli fotowoltaicznych jest procesem naturalnym i nieuniknionym. Największy poziom niszczenia paneli fotowoltaicznych zaobserwować można w pierwszych latach ich funkcjonowania. Wtedy wskaźnik degeneracji może wynosić od 0,35% do 0,8%. Średnio przyjmuje się, że rok rocznie panele ulegają degradacji na poziomie około 0,5%. 

Aby zwiększyć pewność użytkowników paneli fotowoltaicznych, producenci wprowadzili gwarancję, która określa limit spadku sprawności paneli w określonym czasie. Zakładając, że panele fotowoltaiczne w ciągu pierwszych 10 lat stracą około 8% swojej sprawności, to panele te będą po tym czasie osiągać około 18% swojej mocy początkowej. Warto bowiem pamiętać, że sprawność paneli fotowoltaicznych nie wynosi 100%, która z reguły mieści się w granicach od około 15% do 20%.

Czy sprawność paneli fotowoltaicznych jest najważniejszym kryterium wyboru?

Mimo iż sprawność paneli fotowoltaicznych jest z pewnością jednym z najważniejszych czynników, decydujących o wyborze modułów PV, nie jest jedynym kryterium. Warto bowiem zwrócić uwagę, że sprawność paneli PV pozwala określić moc instalacji na danej powierzchni.
Sprawność będzie więc miała szczególne znaczenie, jeżeli mamy ograniczoną przestrzeń do montażu modułów fotowoltaicznych. W przypadku, kiedy nie mamy takich ograniczeń, sprawność paneli nie jest już kluczowym kryterium wyboru. Wtedy można zainwestować, np. w panele polikrystaliczne, które mają relatywnie dobre wyniki sprawności przy jednocześnie niskiej cenie. Wybór mniej sprawnych, ale i tańszych paneli PV ma jeszcze jedną zaletę - krótszy okres zwrotu z poczynionej inwestycji.

Dodatkowo warto mieć na uwadze fakt, że sprawność paneli fotowoltaicznych zależy od zastosowanej technologii oraz materiałów użytych do ich produkcji. Wiąże się to oczywiście również z ceną takich paneli. Im sprawność jest na wyższym poziomie, tym trzeba będzie więcej za moduły fotowoltaiczne zapłacić.

Czytaj także: Czyszczenie paneli fotowoltaicznych. Jak to zrobić?

Wydajność i sprawność modułów PV w zimie

Na wydajność paneli fotowoltaicznych wpływa wiele czynników, takich jak np. kąt ich nachylenia, temperatura, zanieczyszczenia powietrza oraz nasłonecznienie. Decydując się na zakup modułów o wysokim poziomie sprawności, również możemy przypuszczać, że będą one w stanie wyprodukować więcej energii elektrycznej. 

 

Jednak nie można zapominać, że fotowoltaika jest technologią, która wytwarza energię odnawialną pochodzącą z natury. Wpływ na produkowaną ilość energii elektrycznej będzie mieć zatem również pogoda.

Przyjmuje się, że największa wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce jest możliwa do osiągnięcia od maja do września. W tym okresie fotowoltaika jest w stanie pokryć nawet 120% zapotrzebowania na energię elektryczną. Natomiast w miesiącach zimowych wartość ta spada do około 30%. Wynik ten może być jeszcze niższy, biorąc pod uwagę utratę wydajności paneli związaną z procesem ich starzenia.

Dlatego doskonałym rozwiązaniem jest podpięcie instalacji fotowoltaicznej do sieci, dzięki czemu nadwyżki energii produkowanej latem mogą być magazynowane, a w momencie, kiedy nasza instalacja nie jest w stanie pokryć zapotrzebowania na prąd, możemy odebrać ją z sieci energetycznej. Takie rozwiązanie może skutecznie pomóc nam w zoptymalizowaniu kosztów związanych z energią elektryczną. 

Panele fotowoltaiczne - moc dla domu jednorodzinnego

Dość ważną informacją, którą powinniśmy posiadać jeszcze przed podjęciem decyzji o zakupie paneli fotowoltaicznych, jest zużycie energii elektrycznej w domu. Dopiero na tej podstawie będzie można dokonać obliczeń, które pozwolą nam na wybór instalacji, która pokryje całkowite zapotrzebowanie domu na energię elektryczną.

Zużycie energii elektrycznej można poznać, analizując stare faktury za prąd. Najbardziej miarodajny wynik uzyskamy, jeżeli sprawdzimy pobór prądu z kilku ostatnich lat. Jednak, jeżeli nie posiadamy takich danych, możemy również skorzystać z danych z ostatniego roku. 

 

Przed zakupem nowej instalacji fotowoltaicznej warto również założyć, że nasze zużycie prądu może się zwiększyć z powodu zakupu nowych urządzeń elektrycznych lub zmiany sposobu ogrzewania wody, lub domu. 

Dodatkowo koniecznie należy wziąć pod uwagę ilość energii zużywanej bezpośrednio oraz nadwyżkę, którą przekazuje się do sieci. Warto bowiem pamiętać, że panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd tylko od wschodu do zachodu słońca. W tym czasie możemy wykorzystywać wyprodukowany prąd, jednak nie zawsze jesteśmy w stanie całkowicie go zużyć. 

W takiej sytuacji nadwyżki trafiają do sieci, a prosument może je odebrać w ciągu jednego roku. Jednak odbiór magazynowanej energii elektrycznej z sieci wiąże się z pewnymi kosztami. I tak np. przy instalacjach do 10 kWp pobierane jest 20% przekazanej energii, a w instalacjach powyżej 10 kWp aż 30%. Przy projektowaniu mocy instalacji fotowoltaicznej, należy koniecznie wziąć pod uwagę te straty energii. 

Czytaj także: Jaka moc fotowoltaiki pokryje moje zapotrzebowanie?

Jak obliczyć moc paneli fotowoltaicznych? 

Projektując instalację fotowoltaiczną dla domu jednorodzinnego, możemy założyć, że dla mikroinstalacji o mocy do 10 kWp powinniśmy założyć 1,25 kWp mocy instalacji na każde zużyte 1000 kWh prądu w ciągu roku. Jeżeli przykładowo w ciągu roku zużycie energii elektrycznej wynosiło 1500 kWH, to powinniśmy zamontować instalację o mocy 1,85 kWp. Mikroinstalacje o mocy od 10 kWp do 40 kWp powinny liczyć natomiast 1,41 kWp mocy instalacji na każde zużyte 1000 kWh prądu w ciągu roku. 

Dodatkowo obliczenia powinny uwzględniać warunki, w jakich panele będą montowane. Istotne czynniki, które wpływają na moc paneli fotowoltaicznych to, m.in. orientacja paneli, zacienienie oraz powierzchnia, na jakiej możemy zamontować moduły fotowoltaiczne. W sytuacji, kiedy panele fotowoltaiczne mogą być w cieniu przez część dnia lub są zwrócone na zachód, moc instalacji powinna być większa niż pierwotnie założona w projekcie. 

Przy planowaniu mocy instalacji fotowoltaicznej nie można pominąć kwestii powierzchni, jaką można przeznaczyć na montaż instalacji. Zakup paneli PV, które charakteryzują się wyższą sprawnością, może nieco zminimalizować powierzchnię, która jest konieczna do uzyskania optymalnej mocy z urządzenia. Kiedy nie mamy możliwości doinwestowania, panele fotowoltaiczne można również zamontować na gruncie lub elewacji budynku. 

Za mała lub za duża moc instalacji fotowoltaicznej

Jeżeli moc paneli fotowoltaicznych będzie niedoszacowana, wyprodukowana przez nie energia elektryczna nie pokryje zapotrzebowania gospodarstwa domowego. W takiej sytuacji niedobory prądu będą pobierane z sieci energetycznej, zwiększając koszty rachunków za prąd. 

W przypadku, kiedy instalacja fotowoltaiczna będzie wytwarzać moc większą niż nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną, nadmiar prądu będzie magazynowany w sieci. Jeżeli nadwyżki energii nie zdołamy odebrać w ciągu kolejnych 12 miesięcy, okaże się, że ją po prostu straciliśmy, nie zyskując nic w zamian. 

Ile prądu wytwarza panel fotowoltaiczny?

Obliczenie zużycia prądu przez panel fotowoltaiczny można rozpocząć od wyjaśnienia, w jaki sposób mierzy się zużycie energii elektrycznej wytworzonej przez całą instalację. Zużycie prądu w panelach fotowoltaicznych mierzone jest w kilowatogodzinach (kWh). Jest to jednostka, która mierzy zużycie instalacji w przeliczeniu na moc 1000 watów. 

Ten system rozliczeń stosowany jest głównie w gospodarstwach domowych, gdzie średnie zużycie miesięczne zamyka się w kilkunastu tysiącach kWh. Wiedza na temat zużycia kWh pozwala obliczyć, ile kosztuje nas prąd potrzebny na zaspokojenie potrzeb gospodarstwa domowego. To z kolei pozwoli na oszacowanie kwoty, jaką oszczędzamy, korzystając z instalacji fotowoltaicznej.

Obliczenie mocy paneli fotowoltaicznych jest też niezbędne podczas planowania zakupu instalacji. Jeżeli chcemy wytworzyć z instalacji fotowoltaicznej 3 kWh, powinniśmy kupić około 9 paneli fotowoltaicznych. Wynika to z dość prostych obliczeń. Szacuje się, że do wytworzenia 1 kWh potrzeba aż trzy panele fotowoltaiczne. Moc z m2 wynosi w tym przypadku około 0,2 kWh.  W przypadku, kiedy chcemy otrzymać 3 kWh prądu, powinniśmy zakupić 9 paneli, które zajmą powierzchnię 17 m2.

Analogicznie, jeżeli z naszych obliczeń wynika, że do zaspokojenia potrzeb gospodarstwa domowego potrzebujemy 4 kWh, powinniśmy zamontować 12 paneli. Natomiast zapotrzebowanie na 6 kWh wiąże się z zakupem 18 paneli fotowoltaicznych, a 10 kWh z montażem aż 30 paneli na dachu, elewacji lub gruncie.

Podsumowanie

Wydajność paneli fotowoltaicznych jest jednym z głównych czynników, które wpływają na decyzję o inwestycji w dane urządzenie. Warto jednak zwrócić też uwagę na takie czynniki jak skuteczność paneli oraz gwarancje producenta na ich żywotność.

Wybierając panele PV, pamiętajmy, że z im lepszych materiałów będą wytworzone, tym ich parametry oraz trwałość będą wyższe. Dodatkowo warto co jakiś czas sprawdzać nowości w instalacjach fotowoltaicznych, które mogą znacznie wpłynąć na podniesienie efektywności instalacji fotowoltaicznych. Ciągły rozwój i poszukiwanie jeszcze wydajniejszych rozwiązań przez producentów fotowoltaiki pozwala przypuszczać, że nowoczesne instalacje PV mogą niebawem stać się jednym z głównych źródeł pozyskiwania ekologicznej energii elektrycznej. 

 

Masz pytania? Potrzebujesz więcej informacji? Skontaktuj się z nami

 

Czytaj także: Panele monokrystaliczne, a polikrystaliczne - różnice

Może ci
się również
spodobać